KR102366484B1 - 액체 매질을 포함하는 유기 반도체 조성물 - Google Patents

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Abstract

액체 매질 중 적어도 1종의 유기 반도체를 포함하는 신규 반도체 조성물 및 유기 반도체 디바이스, 특히 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 태양 전지, 발광 다이오드 및 센서의 제조를 위한 그의 용도가 개시되어 있다.

Description

액체 매질을 포함하는 유기 반도체 조성물 {ORGANIC SEMICONDUCTOR COMPOSITION COMPRISING LIQUID MEDIUM}
본 발명은 액체 매질 중 적어도 1종의 유기 반도체를 포함하는 신규 반도체 조성물 및 유기 반도체 디바이스, 특히 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 태양 전지, 발광 다이오드 및 센서의 제조를 위한 그의 용도에 관한 것이다.
저분자량 분자 또는 중합체 물질을 기재로 하는 유기 반도체는 전자 산업의 많은 부문에서 이미 사용되고 있다. 다수의 경우에, 이들 유기 반도체는 전형적 무기 반도체에 비한 이점, 예를 들어 보다 우수한 기판 상용성 및 이에 기초한 반도체 구성요소의 보다 우수한 가공성을 갖는다. 이는 가요성 기판 상에서의 가공을 허용하고 분자 모델링 방법에 의해 그의 궤도 에너지를 특정한 적용 범위로 정확하게 조정할 수 있게 한다. 이러한 구성요소의 현저하게 감소된 비용은 유기 전자장치 연구 분야에 약진을 가져온 바 있다.
유기 전자장치는 주로 유기 반도체 층을 기재로 하는 전자 구성요소의 제조를 위한 새로운 물질 및 제조 방법의 개발과 관여되어 있다. 이들은 특히 유기 전계-효과 트랜지스터 (OFET) 및 유기 전계발광 디바이스 (이하 "EL" 디바이스로 약칭됨)를 포함한다. 개발에 대한 큰 잠재력은 예를 들어 저장 소자, 백플레인 및 집적 광전자 디바이스에서의 유기 전계-효과 트랜지스터에 기인한다. 유기 전계발광 디바이스는, 전기장이 인가될 때 애노드로부터 주입된 정공과 캐소드로부터 주입된 전자의 재결합 에너지에 의해 형광 물질이 광을 방출하는 원리를 이용하는 자기-발광 디바이스이다. 유기 발광 다이오드 (OLED) 형태의 EL 디바이스는 특히 평판 시각 디스플레이 유닛의 제조를 위한 음극선관 및 액정 디스플레이에 대한 대안으로서 관심의 대상이다. OLED를 포함하는 디바이스는 매우 컴팩트한 디자인 및 본질적으로 낮은 전력 소비로 인해, 이동식 용도, 예를 들어 휴대폰, 랩톱 등에서의 용도에 특히 적합하다.
유기 광기전장치는 주로 유기 태양 전지를 위한 새로운 물질의 개발과 관여되어 있다. 개발에 대한 큰 잠재력은, 광-유도된 여기 상태에 대한 최대 수송 폭 및 높은 이동도 (높은 여기자 확산 길이)를 갖고, 이에 따라 소위 여기자 태양 전지에서 활성 물질로서 사용하기에 유리하게 적합한 물질에 기인한다. 일반적으로 이러한 물질을 기재로 하는 태양 전지에 의해 매우 우수한 양자 수율을 달성하는 것이 가능하다.
다양한 유형의 화학적 센서, 특히 전자 전도도 센서, 석영 결정 미량천칭을 이용하는 질량-감응성-센서, 표면 음향파 센서 및 광학 센서가 공지되어 있다. 충분한 결정 크기를 갖는 유기 반도체는 기체 센서에 대한 유망한 후보이다. 이는, 예를 들어, 반응성 기체에 화학적으로 감응성이고, 산화 또는 환원될 수 있다. 기체 센서는 다양한 기술 분야에서, 예를 들어, 독성 또는 자극성 기체 또는 CO 및 NO2와 같은 증기를 검출하기 위한 작업 안전성 및 환경 보호 분야에서, 뿐만 아니라 자동차, 비행기, 주택 등의 공기 조절에서, 호흡 분석기용 에탄올 센서에 대한 넓은 용도가 밝혀진 바 있다.
우수한 성능 특성을 갖고 대규모 표준 제조 방법에 의해 제조될 수 있는 유기 전자 디바이스, 유기 태양 전지 및 광전자 디바이스, 예컨대 유기 박막 트랜지스터 (OTFT), OLED, 인쇄가능한 회로, 커패시터, 센서 등을 제공하는 것은 여전히 도전과제이다. 특히 우수한 적용 특성 (예를 들어 높은 전하 캐리어 이동도)을 갖고 주위 조건 하에 안정한 유기 반도체를 포함하는 활성 구성요소의 제조를 가능하게 하는 비용-효과적 습식-가공 기술에 대한 요구가 여전히 있다.
용액-가공된 반도체 필름에 기초한 디바이스의 제작을 위한 공지된 방법은 여러 결점을 갖는다. 따라서, 다수의 경우에 수득된 적용 특성, 예컨대 전하 캐리어 이동도는 여전히 개선되는 것이 필요하다. 추가로, 이러한 방법에서 이용된 용매는 유기 반도체와의 단지 제한된 상용성만을 갖거나 환경적으로 유해하다.
발레리 에이. 포스트니코브(Valery A. Postnikov) 등은 문헌 [Cryst. Growth Des. 2014, 14, 1726-1737]에서 기체-액체 계면에서 성장한 티오펜-페닐렌 코올리고머 (TPCO)의 분자적으로 평활한 단결정질 필름의 형성을 기재한다. 기체-용액 계면에서의 단결정의 성장을 위한 적합한 기술은 용매-역용매 결정화 (SAC), 등온 저속 용매 증발 (ISSE) 및 등부피 냉각 (IC)이다. SAC의 경우에, 톨루엔을 용매로서 사용하였고, 에탄올, 이소프로판올 또는 그의 혼합물을 역용매로서 사용하였다. ISSE 및 IC의 경우에, 톨루엔, 헥산 및 클로로벤젠을 이용하였다.
에이치. 미네마와리(H. Minemawari) 등은 문헌 [Nature, vol. 475, 21 July 2011, 364 - 367]에서 역용매 결정화의 기술을 잉크젯 인쇄와 조합하여 높은 결정화도의 유기 반도체 박막을 제조하는 방법을 기재한다. 구체적으로, 이는 무정형 기판 상의 한정된 영역 내에서 역용매 및 활성 반도체 성분의 용액의 미세 액적의 혼합이 액체-공기 계면에서 성장하는 균일한 단결정 또는 다결정질 박막의 제어된 형성을 촉발할 수 있는 것을 제시한다. 모든 실시예에서, 1,2-디클로로벤젠이 용매로 사용되고, N,N-디메틸포름아미드가 역용매로 사용된다.
US 2014042369 A1은 액체 매질 중에 유기 반도체를 포함하며, 여기서 액체 매질은 제1 액체 및 임의로 제2 액체를 포함하고, 제1 액체는 유기 반도체 화합물의 전자 구조에 대해 상보성인 전자 특성을 갖는 방향족 화합물이고, 제2 액체는 유기 반도체가 적어도 약 0.1 mg/mL의 용해도를 갖는 용매 또는 용매 혼합물인 유기 반도체 배합물을 기재한다. 이 문헌이 많은 상이한 반도체 및 용매를 지명하고 있지만, 작업 실시예에서 사용된 유일한 반도체는 N,N'-비스(2-에틸헥실)-(1,7 및 1,6)-디시아노페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드)이다. 시험된 용매는 N,N-디메틸아닐린, 니트로벤젠, 2-메틸아니솔, 크실렌, 디클로로벤젠 및 벤조니트릴이다.
이들 용매로부터 수득된 반도체 디바이스의 적용 특성은 여전히 개선을 필요로 한다. 게다가, N,N-디메틸아닐린 및 니트로벤젠은 독성이며 환경적으로 위험하고, 2-메틸아니솔, 크실렌, 디클로로벤젠 및 벤조니트릴은 건강에 유해하다.
따라서, 관련 기술분야에서 대규모 표준 방법에 의해 우수한 적용 특성을 갖는 반도체 디바이스를 가능하게 하는 액체 매질 중 새로운 유기 반도체 배합물을 개발하기 위한 필요가 있다.
놀랍게도, 본 발명에 이르러 적어도 2개의 카르복실산 에스테르 기를 보유하는 액체 지방족 또는 방향족 카르보사이클 및 헤테로사이클이 액체 유기 반도체 조성물에 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. 이들은 비위험성이고, 다수의 다양한 유기 반도체와 우수한 상용성을 나타내고, 생성된 액체 유기 반도체 배합물은 우수한 적용 특성을 갖는 다양한 반도체 디바이스의 제조에 적합하다. 상기 액체 지방족 또는 방향족 카르보사이클 및 헤테로사이클의 사용은 다양한 전계 효과 디바이스에서 탁월한 적용 특성을 나타내는 박막의 형성을 일으킨다. 본 발명에 따른 액체 조성물은 주위 조건 하에서의 습식-가공 기술에 의한 유기 박막 트랜지스터 (OTFT)의 형성에 특히 적합하다. 본 발명에 따른 액체 조성물로부터 수득된 반도체 층은 우수한 고체 상태 특성, 예를 들어 우수한 결정화도를 특징으로 한다. 그 결과, 반도체 조성물로 제작된 전계-효과 디바이스 예컨대 박막 트랜지스터는 통상적으로 주위 조건 하에서, 예를 들어 하기 특성 중 하나 이상을 특징으로 하는 고성능을 갖는다: 큰 전하 이동도, 낮은 역치 전압, 및 높은 전류 온-오프 비.
본 발명의 제1 목적은
A) - 화학식 I.a의 릴렌 화합물
- 화학식 I.b의 화합물
- 화학식 I.c의 화합물
- 화학식 I.d의 화합물
- 화학식 I.e의 화합물
로부터 선택된 적어도 1종의 유기 반도체
B) 화학식 II의 화합물로부터 선택된, 20℃ 및 1013 mbar에서 액체인 적어도 1종의 화합물
을 포함하는 조성물에 관한 것이다.
Figure 112017025636093-pct00001
여기서
n은 1, 2, 3 또는 4이고,
Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 알케닐, 알카디에닐, 알키닐, 시클로알킬, 비시클로알킬, 시클로알케닐, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴로부터 선택되고,
Rn1, Rn2, Rn3 및 Rn4 라디칼은 서로 독립적으로 수소, F, Cl, Br, I, CN, 히드록시, 메르캅토, 니트로, 시아네이토, 티오시아네이토, 포르밀, 아실, 카르복시, 카르복실레이트, 알킬카르보닐옥시, 카르바모일, 알킬아미노카르보닐, 디알킬아미노카르보닐, 술포, 술포네이트, 술포아미노, 술파모일, 알킬술포닐, 아릴술포닐, 아미디노, NE1E2 (여기서 E1 및 E2는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴로부터 선택됨),
각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 알콕시, 알킬티오, (모노알킬)아미노, (디알킬)아미노, 시클로알킬, 시클로알콕시, 시클로알킬티오, (모노시클로알킬)아미노, (디시클로알킬)아미노, 헤테로시클로알킬, 헤테로시클로알콕시, 헤테로시클로알킬티오, (모노헤테로시클로알킬)아미노, (디헤테로시클로알킬)아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴티오, (모노아릴)아미노, (디아릴)아미노, 헤타릴, 헤타릴옥시, 헤타릴티오, (모노헤타릴)아미노 및 (디헤타릴)아미노로부터 선택되고,
Figure 112017025636093-pct00002
여기서
R1b 및 R2b는 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴로부터 선택되고,
Y1b 및 Y2b는 독립적으로 O, S, Se 및 NR3으로부터 선택되고, 여기서 R3은 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴로부터 선택되고,
Figure 112017025636093-pct00003
여기서
R1c 및 R2c는 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴로부터 선택되고,
Y1c, Y2c 및 Y3c는 독립적으로 O, S, Se 및 NR3c로부터 선택되고, 여기서 R3c는 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴로부터 선택되고,
Figure 112017025636093-pct00004
여기서
R1d 및 R2d는 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴로부터 선택되고,
Y1d, Y2d, Y3d 및 Y4d는 독립적으로 O, S, Se 및 NR3d로부터 선택되고, 여기서 R3d는 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴로부터 선택되고,
Figure 112017025636093-pct00005
여기서
R1e 및 R2e는 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴로부터 선택되고,
Y1e 및 Y2e는 독립적으로 O, S, Se 및 NR3e로부터 선택되고, 여기서 R3e는 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴로부터 선택되고,
Figure 112017025636093-pct00006
여기서
A는 5- 내지 8-원 비치환 또는 치환된, 지방족 또는 방향족 카르보사이클 또는 헤테로사이클이고,
X1 및 X2는 독립적으로 *-(C=O)-O-, *-(CH2)m-O- 또는 *-(CH2)m-O-(C=O)-로부터 선택되고, 여기서 *는 지방족 또는 방향족 카르보사이클 또는 헤테로사이클에 대한 연결 지점이고, m은 값 0, 1, 또는 2를 갖고;
Rc 및 Rd는 독립적으로 비분지형 및 분지형 C1-C12-알킬 및 C2-C12-알케닐로부터 선택된다.
특정한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 추가적으로 성분 B)와 상이한 유기 용매 및 유기 용매의 혼합물로부터 선택된 공용매 C)를 포함한다.
본 발명의 추가의 목적은
(a) 상기 및 하기에 정의된 바와 같은, A) 적어도 1종의 유기 반도체 및 B) 20℃ 및 1013 mbar에서 액체인 적어도 1종의 화합물을 포함하는 조성물을 제공하고,
(b) 단계 (a)에서 제공된 조성물을 기판의 표면 중 적어도 일부에 적용하여 기판 상에 적어도 1종의 유기 반도체의 침착을 허용하는 것
을 포함하는, 전자 디바이스, 광학 디바이스 또는 광전자 디바이스의 제조를 위한 방법이다.
본 발명의 추가의 목적은 반도체 물질, 바람직하게는 유기 전자장치에서의 또는 유기 광기전장치에서의 반도체 물질의 제조를 위한 상기 및 하기에 정의된 바와 같은 조성물의 용도이다.
어떠한 특정한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 본 발명에 따른 조성물로부터 제조된 유기 반도체 구성요소를 포함하는 디바이스는, 액체 성분 B)가 기판 상의 유기 반도체 A)의 침착에 유익하기 때문에, 개선된 특성을 나타낼 수 있는 것으로 여겨진다. 특히, 성분 B)는 반도체 A)에 대한 우수한 용해도 및 탁월한 특성을 갖는 반도체 층의 형성을 허용하기에 충분한 저휘발성의 이상적인 균형을 나타낸다. 유기 반도체의 경우에, 이는 유리한 고체 상태 특성, 예컨대 보다 큰 결정자 및 감소된 수의 결정립계의 형성을 일으킨다. 본 발명에 따른 조성물로부터 침착된 반도체 층의 결정화도, 결정립 크기 및 결정질 도메인의 증가는 광학 현미경검사에 의해 검출될 수 있다 (도 1a 및 1b 참조). 아마도 전하 포획 부위로서 작용하는 감소된 수의 결정립계로 인해, 보다 큰 결정자는, 적어도 부분적으로, 개선된 전하 수송에 기여할 수 있다.
상기에 비추어, 본 발명의 교시는 주어진 유기 반도체와의 맞춤 상용성, 개선된 장기 및 화학적 안정성, 저온 가공성, 및 큰 가공 융통성과 같은 특성을 나타낼 수 있는 유기 반도체 배합물을 제공한다. 그 결과, 본 발명의 반도체 배합물로 제작된 전계 효과 디바이스 예컨대 박막 트랜지스터는 주위 조건 하에, 예를 들어 큰 저하 이동도, 낮은 역치 전압, 및 높은 전류 온-오프 비 중 하나 이상을 나타내는 고성능을 가질 수 있다.
특히, 새로운 유기 반도체 조성물은 하기 장점 중 적어도 하나를 갖는다:
- 조성물은 용액-가공에 의한 반도체 A)를 기재로 하는 다양한 물품, 구조 또는 디바이스의 제조를 허용한다.
- 본 발명에 따른 조성물은 코팅, 예컨대 스핀-코팅 및 슬롯 다이 코팅 및 다양한 인쇄 기술을 포함한 용액-가공에 의한 반도체 A)로부터의 다양한 물품, 구조, 또는 디바이스의 제조를 허용한다.
- 기판 상의 반도체 A)의 침착은 넓은 온도 범위에서 수행될 수 있다. 특정한 실시양태에서, 기판 상의 반도체 A)의 침착은 저온에서, 많은 경우에 100℃ 미만의 온도에서 수행될 수 있다.
- 본 발명에 따른 반도체 조성물로부터 제조된 OFET, 특히 OTFT는 하기 특성 중 적어도 하나를 특징으로 한다: 높은 전하 수송 이동도, 높은 온/오프 비, 낮은 역치 전압 및 공기 안정성.
- 새로운 유기 반도체 조성물은 유리한 고체 상태 특성, 예컨대 보다 큰 결정자, 감소된 수의 결정립계의 형성 및 이에 따른 개선된 전하 수송을 일으킨다.
- 본 발명에 따른 반도체 조성물로부터 제조된 OFET, 특히 OTFT는 유기 전자 디바이스의 채널 영역 내에 수득된 필름의 보다 큰 연속성을 특징으로 한다.
- 본 발명에 따라 사용된 화합물 B)는 일반적으로 비-독성이다.
표현 "할로겐"은 각 경우에 플루오린, 브로민, 염소 또는 아이오딘, 특히 염소, 브로마이드 또는 아이오딘을 나타낸다.
본 발명의 문맥에서, 표현 "비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤타릴"은 비치환 또는 치환된 알킬, 비치환 또는 치환된 시클로알킬, 비치환 또는 치환된 헤테로시클로알킬, 비치환 또는 치환된 아릴 및 비치환 또는 치환된 헤타릴을 나타낸다.
본 발명의 문맥에서, 표현 "각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴"은 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환 또는 치환된 분지형 C3-C30-알킬, 비치환 또는 치환된 선형 C2-C30-알케닐, 비치환 또는 치환된 분지형 C3-C30-알케닐, 비치환 또는 치환된 선형 C2-C30-알키닐, 비치환 또는 치환된 분지형 C4-C30-알키닐, 비치환 또는 치환된 시클로알킬, 비치환 또는 치환된 아릴 및 비치환 또는 치환된 헤타릴을 나타낸다.
본 발명의 문맥에서, 표현 "각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴"은 비치환 또는 치환된 알킬, 비치환 또는 치환된 시클로알킬 및 비치환 또는 치환된 아릴을 나타낸다.
본 발명의 문맥에서, 표현 "비치환 또는 치환된 알킬, 알콕시, 알킬티오, (모노알킬)아미노, (디알킬)아미노, 시클로알킬, 시클로알콕시, 시클로알킬티오, (모노시클로알킬)아미노, (디시클로알킬)아미노, 헤테로시클로알킬, 헤테로시클로알콕시, 헤테로시클로알킬티오, (모노헤테로시클로알킬)아미노, (디헤테로시클로알킬)아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴티오, (모노아릴)아미노, (디아릴)아미노, 헤타릴, 헤타릴옥시, 헤타릴티오, (모노헤타릴)아미노 및 (디헤타릴)아미노"는 비치환 또는 치환된 알킬, 비치환 또는 치환된 알콕시, 비치환 또는 치환된 알킬티오, 비치환 또는 치환된 (모노알킬)아미노, 비치환 또는 치환된 (디알킬)아미노, 비치환 또는 치환된 시클로알킬, 비치환 또는 치환된 시클로알콕시, 비치환 또는 치환된 시클로알킬티오, 비치환 또는 치환된 (모노시클로알킬)아미노, 비치환 또는 치환된 (디시클로알킬)아미노, 비치환 또는 치환된 헤테로시클로알킬, 비치환 또는 치환된 헤테로시클로알콕시, 비치환 또는 치환된 헤테로시클로알킬티오, 비치환 또는 치환된 (모노헤테로시클로알킬)아미노, 비치환 또는 치환된 (디헤테로시클로알킬)아미노, 비치환 또는 치환된 아릴, 비치환 또는 치환된 아릴옥시, 비치환 또는 치환된 아릴티오, 비치환 또는 치환된 (모노아릴)아미노, 비치환 또는 치환된 (디아릴)아미노, 비치환 또는 치환된 헤타릴, 비치환 또는 치환된 헤타릴옥시, 비치환 또는 치환된 헤타릴티오, 비치환 또는 치환된 (모노헤타릴)아미노 및 비치환 또는 치환된 (디헤타릴)아미노를 나타낸다.
본 발명의 문맥에서, 표현 "알킬"은 직쇄 또는 분지형 알킬 기를 포함한다. 알킬은 바람직하게는 C1-C30-알킬, 보다 바람직하게는 C1-C22-알킬이다. 단쇄 알킬 기는 바람직하게는 C1-C6-알킬 기로부터 선택된다. 장쇄 알킬 기는 바람직하게는 C7-C22-알킬 기로부터 선택된다. 알킬 기의 예는 특히 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 1-메틸부틸, 1-에틸프로필, 네오-펜틸, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 1-에틸부틸, 2-에틸부틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 2-메틸헥실, 1-에틸펜틸, 1-프로필부틸, 2-에틸펜틸, n-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-메틸헵틸, 1-에틸헥실, 2-에틸헥실, 1-프로필펜틸, 2-프로필펜틸, n-노닐, 1-메틸옥틸, 2-메틸옥틸, 1-에틸헵틸, 2-에틸헵틸, 1-프로필헥실, 2-프로필헥실, 1-부틸펜틸, n-데실, 2-메틸데실, 1-메틸노닐, 2-메틸노닐, 1-에틸옥틸, 2-에틸옥틸, 1-프로필헵틸, 2-프로필헵틸, 1-부틸헥실, 2-부틸헥실, n-운데실, 2-에틸노닐, 1-프로필옥틸, 2-프로필옥틸, 1-부틸헵틸, 2-부틸헵틸, 1-펜틸헥실, n-도데실, 2-에틸데실, 2-프로필노닐,1-부틸옥틸, 2-부틸옥틸, 1-펜틸헵틸, 2-펜틸헵틸, 2-프로필데실, n-트리데실, 1-펜틸옥틸, 2-펜틸옥틸, 1-헥실헵틸, 2-부틸노닐, n-테트라데실, 1-헥실옥틸, 2-헥실옥틸, 2-펜틸노닐, 2-헥실노닐, 2-펜틸데실, 2-부틸데실,n-헥사데실, 1-헵틸옥틸, 2-헵틸노닐, 2-헥실데실, 2-헵틸데실, n-옥타데실, 2-옥틸데실, n-에이코실, 2-노닐운데실, 2-옥틸운데실, 2-헵틸운데실, 2-헥실운데실, 2-펜틸운데실, 2-부틸운데실, 2-프로필운데실, 2-에틸운데실, 2-메틸운데실, 2-데실도데실, 2-노닐도데실, 2-옥틸도데실, 2-헵틸도데실, 2-헥실도데실, 2-펜틸도데실, 2-부틸도데실, 2-프로필도데실, 2-에틸도데실, 2-메틸도데실, 2-운데실트리데실, 2-데실트리데실, 2-노닐트리데실, 2-옥틸트리데실, 2-헵틸트리데실, 2-헥실트리데실, 2-펜틸트리데실, 2-부틸트리데실, 2-프로필트리데실, 2-에틸트리데실, 2-메틸트리데실, 2-운데실테트라데실, 2-데실테트라데실, 2-노닐테트라데실, 2-옥틸테트라데실, 2-헵틸테트라데실, 2-헥실테트라데실, 2-펜틸테트라데실, 2-부틸테트라데실, 2-프로필테트라데실, 2-에틸테트라데실, 2-메틸테트라데실, 2-테트라데실헥사데실, 2-트리데실헥사데실, 2-도데실헥사데실, 2-운데실헥사데실, 2-데실헥사데실, 2-노닐헥사데실, 2-옥틸헥사데실, 2-헵틸헥사데실, 2-헥실헥사데실, 2-펜틸헥사데실, 2-부틸헥사데실, 2-프로필헥사데실, 2-에틸헥사데실, 2-메틸헥사데실, 2-도데실옥타데실, 2-운데실옥타데실, 2-데실옥타데실, 2-노닐옥타데실, 2-옥틸옥타데실, 2-헵틸옥타데실, 2-헥실옥타데실, 2-펜틸옥타데실, 2-부틸옥타데실, 2-프로필옥타데실, 2-에틸옥타데실, 2-메틸옥타데실, 2-데실에이코사닐, 2-노닐에이코사닐, 2-옥틸에이코사닐, 2-헵틸에이코사닐, 2-헥실에이코사닐, 2-펜틸에이코사닐, 2-부틸에이코사닐, 2-프로필에이코사닐, 2-에틸에이코사닐, 2-메틸에이코사닐, 2-옥타데실도코사닐, 2-헵타데실도코사닐, 2-헥사데실도코사닐, 2-펜타데실도코사닐, 2-테트라데실도코사닐, 2-트리데실도코사닐, 2-운데실도코사닐, 2-데실도코사닐, 2-노닐도코사닐, 2-옥틸도코사닐, 2-헵틸도코사닐, 2-헥실도코사닐, 2-펜틸도코사닐, 2-부틸도코사닐, 2-프로필도코사닐, 2-에틸도코사닐, 2-메틸도코사닐, 2-도코사닐테트라코사닐, 2-헥사데실테트라코사닐, 2-펜타데실테트라코사닐, 2-펜타데실테트라코사닐, 2-테트라데실테트라코사닐, 2-트리데실테트라코사닐, 2-도데실테트라코사닐, 2-운데실테트라코사닐, 2-데실테트라코사닐, 2-노닐테트라코사닐, 2-옥틸테트라코사닐, 2-헵틸테트라코사닐, 2-헥실테트라코사닐, 2-펜틸테트라코사닐, 2-부틸테트라코사닐, 2-프로필테트라코사닐, 2-에틸테트라코사닐, 2-메틸테트라코사닐, 2-도데실옥타코사닐, 2-운데실옥타코사닐, 2-데실옥타코사닐, 2-노닐옥타코사닐, 2-옥틸옥타코사닐, 2-헵틸옥타코사닐, 2-헥실옥타코사닐, 2-펜틸옥타코사닐, 2-부틸옥타코사닐, 2-프로필옥타코사닐, 2-에틸옥타코사닐 및 2-메틸옥타코사닐이다.
표현 알킬은 또한 탄소 쇄에 -O-, -S-, -NRa-, -C(=O)-, -S(=O)- 및/또는 -S(=O)2-로부터 선택된 1개 이상의 비인접 기가 개재될 수 있는 알킬 라디칼을 포함한다. Ra는 바람직하게는 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이다.
탄소 쇄에 1개 이상의 비인접 기가 개재된 알킬 기의 예는 특히 2-메톡시에틸, 2-에톡시에틸, 2-프로폭시에틸, 2-이소프로폭시에틸, 2-부톡시에틸, 2- 및 3-메톡시프로필, 2- 및 3-에톡시프로필, 2- 및 3-프로폭시프로필, 2- 및 3-부톡시프로필, 2- 및 4-메톡시부틸, 2- 및 4-에톡시부틸, 2- 및 4-프로폭시부틸, 3,6-디옥사헵틸, 3,6-디옥사옥틸, 4,8-디옥사노닐, 3,7-디옥사옥틸, 3,7-디옥사노닐, 4,7-디옥사옥틸, 4,7-디옥사노닐, 2- 및 4-부톡시부틸, 4,8-디옥사데실, 3,6,9-트리옥사데실, 3,6,9-트리옥사운데실, 3,6,9-트리옥사도데실, 3,6,9,12-테트라옥사트리데실 및 3,6,9,12-테트라-옥사테트라데실; 2-메틸티오에틸, 2-에틸티오에틸, 2-프로필티오에틸, 2-이소프로필티오에틸, 2-부틸티오에틸, 2- 및 3-메틸티오프로필, 2- 및 3-에틸티오프로필, 2- 및 3-프로필티오프로필, 2- 및 3-부틸티오프로필, 2- 및 4-메틸티오부틸, 2- 및 4-에틸-티오부틸, 2- 및 4-프로필티오부틸, 3,6-디티아헵틸, 3,6-디티아옥틸, 4,8-디티아노닐, 3,7-디티아옥틸, 3,7-디티아노닐, 2- 및 4-부틸티오부틸, 4,8-디티아데실, 3,6,9-트리티아데실, 3,6,9-트리티아운데실, 3,6,9-트리티아도데실, 3,6,9,12-테트라티아트리데실 및 3,6,9,12-테트라티아테트라데실; 2-모노메틸- 및 2-모노에틸아미노에틸, 2-디메틸아미노에틸, 2- 및 3-디메틸아미노프로필, 3-모노이소프로필아미노프로필, 2- 및 4-모노프로필아미노부틸, 2- 및 4-디메틸아미노부틸, 6-메틸-3,6-디아자헵틸, 3,6-디메틸-3,6-디아자헵틸, 3,6-디아자옥틸, 3,6-디메틸-3,6-디아자옥틸, 9-메틸-3,6,9-트리아자데실, 3,6,9-트리메틸-3,6,9-트리아자데실, 3,6,9-트리아자운데실, 3,6,9-트리메틸-3,6,9-트리아자운데실, 12-메틸-3,6,9,12-테트라아자트리데실 및 3,6,9,12-테트라메틸-3,6,9,12-테트라아자트리데실; (1-에틸에틸리덴)아미노에틸렌, (1-에틸에틸리덴)-아미노프로필렌, (1-에틸에틸리덴)아미노부틸렌, (1-에틸에틸리덴)아미노데실렌 및 (1-에틸에틸리덴)아미노도데실렌; 프로판-2-온-1-일, 부탄-3-온-1-일, 부탄-3-온-2-일 및 2-에틸펜탄-3-온-1-일; 2-메틸술폭시도에틸, 2-에틸술폭시도에틸, 2-프로필술폭시도에틸, 2-이소프로필술폭시도에틸, 2-부틸술폭시도에틸, 2- 및 3-메틸술폭시도프로필, 2- 및 3-에틸술폭시도프로필, 2- 및 3-프로필술폭시도프로필, 2- 및 3-부틸술폭시도프로필, 2- 및 4-메틸술폭시도부틸, 2- 및 4-에틸술폭시도부틸, 2- 및 4-프로필술폭시도부틸 및 4-부틸술폭시도부틸; 2-메틸술포닐에틸, 2-에틸술포닐에틸, 2-프로필술포닐에틸, 2-이소프로필술포닐-에틸, 2-부틸술포닐에틸, 2- 및 3-메틸술포닐프로필, 2- 및 3-에틸술포닐프로필, 2- 및 3-프로필술포닐프로필, 2- 및 3-부틸술포닐프로필, 2- 및 4-메틸술포닐부틸, 2- 및 4-에틸술포닐부틸, 2- 및 4-프로필술포닐부틸 및 4-부틸술포닐부틸이다.
치환된 알킬 기는, 알킬 쇄의 길이에 따라, 1개 이상 (예를 들어 1, 2, 3, 4, 5개 또는 5개 초과)의 치환기를 가질 수 있다. 이들은 바람직하게는 각각 독립적으로 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤타릴, 플루오린, 염소, 브로민, 히드록실, 메르캅토, 시아노, 니트로, 니트로소, 포르밀, 아실, COOH, 카르복실레이트, 알킬카르보닐옥시, 카르바모일, SO3H, 술포네이트, 술파미노, 술파미드, 아미디노, NE5E6로부터 선택되며, 여기서 E5 및 E6은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이다. 알킬 기의 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤타릴 치환기는 다시 비치환 또는 치환될 수 있으며; 적합한 치환기는 이들 기에 대해 하기에 언급된 치환기이다. 치환된 알킬 기의 특정한 실시양태는 퍼플루오로-C1-C30-알킬, 1H,1H-퍼플루오로-C2-C30-알킬 및 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-C3-C30-알킬이다. 이들 플루오린화 알킬 기에 대한 예는 하기에 언급된다.
치환된 알킬 기의 예는 특히 카르복시메틸, 2-카르복시에틸, 3-카르복시프로필, 4-카르복시부틸, 5-카르복시펜틸, 6-카르복시헥실, 8-카르복시옥틸, 10-카르복시데실, 12-카르복시도데실 및 14-카르복시-테트라데실; 술포메틸, 2-술포에틸, 3-술포프로필, 4-술포부틸, 5-술포펜틸, 6-술포헥실, 8-술포옥틸, 10-술포데실, 12-술포도데실 및 14-술포테트라데실; 2-히드록시에틸, 2- 및 3-히드록시프로필, 1-히드록시프로프-2-일, 3- 및 4-히드록시부틸, 1-히드록시부트-2-일 및 8-히드록시-4-옥사옥틸; 2-시아노에틸, 3-시아노프로필, 3- 및 4-시아노부틸, 2-메틸-3 에틸-3-시아노프로필, 7-시아노-7-에틸헵틸 및 4,7-디메틸-7-시아노헵틸; 2-클로로에틸, 2- 및 3-클로로프로필, 2-, 3- 및 4-클로로부틸, 2-브로모에틸, 2- 및 3-브로모프로필 및 2-, 3- 및 4-브로모부틸; 2-니트로에틸, 2- 및 3-니트로프로필 및 2-, 3- 및 4-니트로부틸이다.
카르복실레이트 및 술포네이트는 각각 카르복실산 관능기 및 술폰산 관능기의 유도체, 특히 금속 카르복실레이트 또는 술포네이트, 카르복실산 에스테르 또는 술폰산 에스테르 관능기 또는 카르복스아미드 또는 술폰아미드 관능기를 나타낸다. 이러한 유도체는, 예를 들어, C1-C4-알칸올, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, sec-부탄올 및 tert-부탄올과의 에스테르를 포함한다.
알킬에 관한 상기 설명은 또한 알콕시, 알킬티오 (= 알킬술파닐), 모노알킬아미노 및 디알킬아미노 내의 알킬 모이어티에 적용된다.
알콕시 기의 예는 특히 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, sec-부톡시, tert-부톡시, 펜톡시, 이소펜톡시, 네오펜톡시, tert-펜톡시 및 헥속시이다.
알킬티오 기의 예는 특히 메틸티오, 에틸티오, 프로필티오, 이소프로필티오, 부틸티오, 이소부틸티오, sec-부틸티오, tert-부틸티오, 펜틸티오, 이소펜틸티오, 네오펜틸티오, tert-펜틸티오 및 헥실티오이다.
모노알킬아미노 기 및 디알킬아미노 기의 예는 특히 메틸아미노, 에틸아미노, 프로필아미노, 이소프로필아미노, 부틸아미노, 이소부틸아미노, 펜틸아미노, 헥실아미노, 디메틸아미노, 메틸에틸아미노, 디에틸아미노, 디프로필아미노, 디이소프로필아미노, 디부틸아미노, 디이소부틸아미노, 디페닐아미노, 디헥실아미노, 디시클로펜틸아미노, 디시클로헥실아미노, 디시클로헵틸아미노, 디페닐아미노 및 디벤질아미노이다.
알킬렌은 1 내지 10개, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 선형 포화 탄화수소 쇄, 예컨대 에탄-1,2-디일, 프로판-1,3-디일, 부탄-1,4-디일, 펜탄-1,5-디일 또는 헥산-1,6-디일을 나타낸다.
본 발명의 문맥에서, 용어 "시클로알킬"은 통상적으로 3 내지 20개, 바람직하게는 3 내지 12개, 보다 바람직하게는 5 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 모노시클릭, 비시클릭 또는 트리시클릭 탄화수소 라디칼, 예컨대 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸, 시클로도데실, 시클로펜타데실, 노르보르닐, 비시클로[2.2.2]옥틸 또는 아다만틸을 나타낸다.
치환된 시클로알킬 기는, 고리 크기에 따라, 1개 이상 (예를 들어 1, 2, 3, 4, 5개 또는 5개 초과)의 치환기를 가질 수 있다. 이들은 바람직하게는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시, 알킬티오, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤타릴, 플루오린, 염소, 브로민, 히드록실, 메르캅토, 시아노, 니트로, 니트로소, 포르밀, 아실, COOH, 카르복실레이트, 알킬카르보닐옥시, 카르바모일, SO3H, 술포네이트, 술파미노, 술파미드, 아미디노, NE7E8로부터 선택되며, 여기서 E7 및 E8은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이다. 치환된 경우에, 시클로알킬 기는 바람직하게는 1개 이상의, 예를 들어 1, 2, 3, 4 또는 5개의 C1-C6-알킬 기를 갖는다. 치환된 시클로알킬 기의 예는 특히 2- 및 3-메틸시클로펜틸, 2- 및 3-에틸시클로펜틸, 2-, 3- 및 4-메틸시클로헥실, 2-, 3- 및 4-에틸시클로헥실, 2-, 3- 및 4-프로필시클로헥실, 2-, 3- 및 4-이소프로필시클로헥실, 2-, 3- 및 4-부틸시클로헥실, 2-, 3- 및 4-sec.-부틸시클로헥실, 2-, 3- 및 4-tert-부틸시클로헥실, 2-, 3- 및 4-메틸시클로헵틸, 2-, 3- 및 4-에틸시클로헵틸, 2-, 3- 및 4-프로필시클로헵틸, 2-, 3- 및 4-이소프로필시클로헵틸, 2-, 3- 및 4-부틸시클로헵틸, 2-, 3- 및 4-sec-부틸시클로헵틸, 2-, 3- 및 4-tert-부틸시클로헵틸, 2-, 3-, 4- 및 5-메틸시클로옥틸, 2-, 3-, 4- 및 5-에틸시클로옥틸, 2-, 3-, 4- 및 5-프로필시클로옥틸, 및 3- 및 4-히드록시시클로헥실, 3- 및 4-니트로시클로헥실 및 3- 및 4-클로로시클로헥실이다.
시클로알킬에 관한 상기 설명은 또한 시클로알콕시, 시클로알킬티오 (= 시클로알킬술파닐), 모노시클로알킬아미노 및 디시클로알킬아미노 내의 시클로알킬 모이어티에 적용된다.
본 발명의 문맥에서, 용어 "아릴"은 모노시클릭 또는 폴리시클릭 방향족 탄화수소 라디칼을 지칭한다. 아릴은 통상적으로 6 내지 24개의 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 20개의 탄소 원자, 특히 6 내지 14개의 탄소 원자를 고리 구성원으로서 갖는 방향족 라디칼이다. 아릴은 바람직하게는 페닐, 나프틸, 인데닐, 플루오레닐, 안트라세닐, 페난트레닐, 나프타세닐, 크리세닐, 피레닐, 코로네닐, 페릴레닐 등, 보다 바람직하게는 페닐 또는 나프틸이다.
치환된 아릴은, 그의 고리계의 개수 및 크기에 따라, 1개 이상 (예를 들어 1, 2, 3, 4, 5개 또는 5개 초과)의 치환기를 가질 수 있다. 이들은 바람직하게는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시, 알킬티오, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤타릴, 플루오린, 염소, 브로민, 히드록실, 메르캅토, 시아노, 니트로, 니트로소, 포르밀, 아실, COOH, 카르복실레이트, 알킬카르보닐옥시, 카르바모일, SO3H, 술포네이트, 술파미노, 술파미드, 아미디노, NE9E10으로부터 선택되고, 여기서 E9 및 E10은 각각 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이다. 아릴 상의 알킬, 알콕시, 알킬아미노, 알킬티오, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤타릴 치환기는 다시 비치환 또는 치환될 수 있다. 이들 기에 대해 상기 언급된 치환기를 참조한다. 아릴 상의 치환기는 바람직하게는 알킬, 알콕시, 할로알킬, 할로알콕시, 아릴, 플루오린, 염소, 브로민, 시아노 및 니트로로부터 선택된다. 치환된 아릴은 보다 바람직하게는 일반적으로 1, 2, 3, 4 또는 5개, 바람직하게는 1, 2 또는 3개의 치환기를 보유하는 치환된 페닐이다.
치환된 아릴은 바람직하게는 적어도 1개의 알킬 기에 의해 치환된 아릴 ("알크아릴", 또한 이하 알킬아릴로서 지칭됨)이다. 알크아릴 기는, 방향족 고리계의 크기에 따라, 1개 이상 (예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9개 또는 9개 초과)의 알킬 치환기를 가질 수 있다. 알킬 치환기는 비치환 또는 치환될 수 있다. 이와 관련하여, 비치환 및 치환된 알킬에 대한 상기 설명을 참조한다. 바람직한 실시양태에서, 알크아릴 기는 독점적으로 비치환된 알킬 치환기를 갖는다. 알크아릴은 바람직하게는 1, 2, 3, 4 또는 5개, 바람직하게는 1, 2 또는 3개, 보다 바람직하게는 1 또는 2개의 알킬 치환기를 보유하는 페닐이다.
1개 이상의 라디칼을 보유하는 아릴은, 예를 들어, 2-, 3- 및 4-메틸페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디메틸페닐, 2,4,6-트리메틸페닐, 2-, 3- 및 4-에틸페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디에틸페닐, 2,4,6-트리에틸페닐, 2-, 3- 및 4-프로필페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디프로필페닐, 2,4,6-트리프로필페닐, 2-, 3- 및 4-이소프로필페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디이소프로필페닐, 2,4,6-트리이소프로필페닐, 2-, 3- 및 4-부틸페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디부틸페닐, 2,4,6-트리부틸페닐, 2-, 3- 및 4-이소부틸페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디이소부틸페닐, 2,4,6-트리이소부틸페닐, 2-, 3- 및 4-sec-부틸페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디-sec-부틸페닐, 2,4,6-트리-sec-부틸페닐, 2-, 3- 및 4-tert-부틸페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디-tert-부틸페닐 및 2,4,6-트리-tert-부틸페닐; 2-, 3- 및 4-메톡시페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디메톡시페닐, 2,4,6-트리메톡시페닐, 2-, 3- 및 4-에톡시페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디에톡시페닐, 2,4,6-트리에톡시페닐, 2-, 3- 및 4-프로폭시페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디프로폭시페닐, 2-, 3- 및 4-이소프로폭시페닐, 2,4-, 2,5-, 3,5- 및 2,6-디이소프로폭시페닐 및 2-, 3- 및 4-부톡시페닐; 2-, 3- 및 4-클로로페닐, (2-클로로-6-메틸)페닐, (2-클로로-6-에틸)페닐, (4-클로로-6-메틸)페닐, (4-클로로-6-에틸)페닐이다.
아릴에 관한 상기 설명은 또한 아릴옥시, 아릴티오 (= 아릴술파닐), 모노아릴아미노 및 디아릴아미노 내의 아릴 모이어티에 적용된다.
본 발명의 문맥에서, 표현 "헤테로시클로알킬"은 일반적으로 5 내지 8개의 고리 원자, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리 원자를 갖는 비방향족, 불포화 또는 완전 포화된 시클로지방족 기를 포함한다. 헤테로시클로알킬 기에서, 상응하는 시클로알킬 기와 비교하여, 고리 탄소 원자들 중 1, 2, 3, 4개 또는 4개 초과가 헤테로원자 또는 헤테로원자-함유 기에 의해 대체된다. 헤테로원자 또는 헤테로원자-함유 기는 바람직하게는 -O-, -S-, -NRb-, -C(=O)-, -S(=O)- 및/또는 -S(=O)2-로부터 선택된다. Rb는 바람직하게는 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이다. 헤테로시클로알킬 기의 예는 특히 피롤리디닐, 피페리디닐, 2,2,6,6-테트라메틸피페리디닐, 이미다졸리디닐, 피라졸리디닐, 옥사졸리디닐, 모르폴리닐, 티아졸리디닐, 이소티아졸리디닐, 이속사졸리디닐, 피페라지닐, 테트라히드로티오페닐, 디히드로티엔-2-일, 테트라히드로푸라닐, 디히드로푸란-2-일, 테트라히드로피라닐, 2-옥사졸리닐, 3-옥사졸리닐, 4-옥사졸리닐 및 디옥사닐이다.
치환된 헤테로시클로알킬 기는, 고리 크기에 따라, 1개 이상 (예를 들어 1, 2, 3, 4, 5개 또는 5개 초과)의 치환기를 가질 수 있다. 이들은 바람직하게는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시, 알킬티오, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤타릴, 플루오린, 염소, 브로민, 히드록실, 메르캅토, 시아노, 니트로, 니트로소, 포르밀, 아실, COOH, 카르복실레이트, 알킬카르보닐옥시, 카르바모일, SO3H, 술포네이트, 술파미노, 술파미드, 아미디노, NE11E12로부터 선택되며, 여기서 E11 및 E12는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이다. 치환된 경우에, 헤테로시클로알킬 기는 바람직하게는 1개 이상, 예를 들어 1, 2, 3, 4 또는 5개의 C1-C6-알킬 기를 보유한다.
헤테로시클로알킬에 관한 상기 설명은 또한 헤테로시클로알콕시, 헤테로시클로알킬티오 (= 헤테로시클로알킬술파닐), 모노헤테로시클로알킬아미노 및 디헤테로시클로알킬아미노 내의 헤테로시클로알킬 모이어티에 적용된다.
본 발명의 문맥에서, 표현 "헤타릴" (헤테로아릴)은 헤테로방향족, 모노시클릭 또는 폴리시클릭 기를 포함한다. 고리 탄소 원자 이외에도, 이들은 1, 2, 3, 4개 또는 4개 초과의 헤테로원자를 고리 구성원으로서 갖는다. 헤테로원자는 바람직하게는 산소, 질소, 셀레늄 및 황으로부터 선택된다. 헤타릴 기는 바람직하게는 5 내지 18개, 예를 들어 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14개의 고리 원자를 갖는다.
모노시클릭 헤타릴 기는 바람직하게는 5- 또는 6-원 헤타릴 기, 예컨대 2-푸릴 (푸란-2-일), 3-푸릴 (푸란-3-일), 2-티에닐 (티오펜-2-일), 3-티에닐 (티오펜-3-일), 셀레노펜-2-일, 셀레노펜-3-일, 1H-피롤-2-일, 1H-피롤-3-일, 피롤-1-일, 이미다졸-2-일, 이미다졸-1-일, 이미다졸-4-일, 피라졸-1-일, 피라졸-3-일, 피라졸-4-일, 피라졸-5-일, 3-이속사졸릴, 4-이속사졸릴, 5-이속사졸릴, 3-이소티아졸릴, 4-이소티아졸릴, 5-이소티아졸릴, 2-옥사졸릴, 4-옥사졸릴, 5-옥사졸릴, 2-티아졸릴, 4-티아졸릴, 5-티아졸릴, 1,2,4-옥사디아졸-3-일, 1,2,4-옥사디아졸-5-일, 1,3,4-옥사디아졸-2-일, 1,2,4-티아디아졸-3-일, 1,2,4-티아디아졸-5-일, 1,3,4-티아디아졸-2-일, 4H-[1,2,4]-트리아졸-3-일, 1,3,4-트리아졸-2-일, 1,2,3-트리아졸-1-일, 1,2,4-트리아졸-1-일, 피리딘-2-일, 피리딘-3-일, 피리딘-4-일, 3-피리다지닐, 4-피리다지닐, 2-피리미디닐, 4-피리미디닐, 5-피리미디닐, 2-피라지닐, 1,3,5-트리아진-2-일 및 1,2,4-트리아진-3-일이다.
폴리시클릭 헤타릴 기는 2, 3, 4개 또는 4개 초과의 융합된 고리를 갖는다. 융합된 고리는 방향족, 포화 또는 부분 불포화될 수 있다. 폴리시클릭 헤타릴 기의 예는 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 인돌릴, 이소인돌릴, 인돌리지닐, 벤조푸라닐, 이소벤조푸라닐, 벤조티오페닐, 벤족사졸릴, 벤즈이속사졸릴, 벤즈티아졸릴, 벤족사디아졸릴, 벤조티아디아졸릴, 벤족사지닐, 벤조피라졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조트리아졸릴, 벤조트리아지닐, 벤조셀레노페닐, 티에노티오페닐, 티에노피리미딜, 티아졸로티아졸릴, 디벤조피롤릴 (카르바졸릴), 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 나프토[2,3-b]티오페닐, 나프타[2,3-b]푸릴, 디히드로인돌릴, 디히드로인돌리지닐, 디히드로이소인돌릴, 디히드로퀴놀리닐 및 디히드로이소퀴놀리닐이다.
치환된 헤타릴 기는, 그의 고리계의 개수 및 크기에 따라, 1개 이상 (예를 들어 1, 2, 3, 4, 5개 또는 5개 초과)의 치환기를 가질 수 있다. 이들은 바람직하게는 각각 독립적으로 알킬, 알콕시, 알킬티오, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤타릴, 플루오린, 염소, 브로민, 히드록실, 메르캅토, 시아노, 니트로, 니트로소, 포르밀, 아실, COOH, 카르복실레이트, 알킬카르보닐옥시, 카르바모일, SO3H, 술포네이트, 술파미노, 술파미드, 아미디노, NE13E14로부터 선택되며, 여기서 E13 및 E14는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이다. 할로겐 치환기는 바람직하게는 플루오린, 염소 또는 브로민이다. 치환기는 바람직하게는 C1-C6-알킬, C1-C6-알콕시, 히드록실, 카르복실, 할로겐 및 시아노로부터 선택된다.
헤타릴에 대한 상기 설명은 또한 헤타릴옥시, 헤타릴티오, 모노헤타릴아미노 및 디헤타릴아미노 내의 헤타릴 모이어티에 적용된다.
본 발명의 목적을 위해, 표현 "아실"은 일반적으로 2 내지 11개, 바람직하게는 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알카노일 또는 아로일 기, 예를 들어 아세틸, 프로파노일, 부타노일, 펜타노일, 헥사노일, 헵타노일-, 2-에틸헥사노일, 2-프로필헵타노일, 피발로일, 벤조일 또는 나프토일 기를 지칭한다.
기 NE1E2, NE3E4, NE5E6, NE7E8, NE9E10, NE11E12 및 NE13E14는 바람직하게는 N,N-디메틸아미노, N,N-디에틸아미노, N,N-디프로필아미노, N,N-디이소프로필아미노, N,N-디-n-부틸아미노, N,N-디-t-부틸아미노, N,N-디시클로헥실아미노 또는 N,N-디페닐아미노이다.
융합된 고리계는 지환족, 지방족 헤테로시클릭, 방향족 및 헤테로방향족 고리 및 그의 조합, 융합에 의해 연결된 히드로방향족을 포함할 수 있다. 융합된 고리계는 2, 3개 또는 그 초과의 (예를 들어 4, 5, 6, 7 또는 8개의) 고리를 포함한다. 융합된 고리계 내의 고리가 연결되는 방식에 따라, 각각의 고리가 각각의 인접한 고리와 적어도 1개의 가장자리 또는 2개의 원자를 공유하는 오르토-융합과 탄소 원자가 2개 초과의 고리에 속하는 페리-융합으로 구분된다. 바람직한 융합된 고리계는 오르토-융합된 고리계이다.
성분 A)
통상의 기술자는 화합물 (A)가 순수한 형태로 존재할 수 있거나 또는 각각의 도시된 화합물 및 그의 적어도 1종의 구조 이성질체를 포함할 수 있다는 것을 용이하게 인지할 것이다.
화학식 I의 화합물에서, n은 페리 위치에 결합되고 본 발명의 릴렌 화합물의 기본 골격을 형성하는 나프탈렌 단위의 수를 나타낸다. 본 발명에 따른 릴렌 화합물은 릴렌 디이미드뿐만 아니라 또한 구조적으로 밀접하게 관련된 나프탈렌 디이미드 (n = 1)를 포괄한다. 개별적 Rn1 내지 Rn4 라디칼에서, n은 라디칼이 결합된 릴렌 골격의 특정한 나프탈렌 기를 나타낸다. 상이한 나프탈렌 기에 결합된 Rn1 내지 Rn4 라디칼은 각각 동일하거나 상이한 정의를 가질 수 있다. 따라서, 화학식 I의 화합물은 하기 화학식의 나프탈렌 디이미드, 페릴렌디이미드, 터릴렌디이미드 또는 쿼터릴렌디이미드일 수 있다.
Figure 112017025636093-pct00007
바람직하게는, 화학식 I의 화합물에서 라디칼 Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 수소, 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 퍼플루오로-C1-C30-알킬, 1H,1H-퍼플루오로-C2-C30-알킬, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-C3-C30-알킬, 화학식 G.1의 라디칼, 화학식 G.2의 라디칼 및 화학식 G.3의 라디칼로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00008
여기서
#은 질소 원자에 대한 결합 부위를 나타내고,
B는 존재하는 경우에, C1-C10-알킬렌 기이고, 이에는 -O- 및 -S-로부터 선택된 1개 이상의 비인접 기가 개재될 수 있고,
y는 0 또는 1이고,
Rm은 서로 독립적으로 C1-C30-알킬, C1-C30-플루오로알킬, 플루오린, 염소, 브로민, NE3E4, 니트로 및 시아노로부터 선택되고, 여기서 E3 및 E4는 서로 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이고,
Rn은 서로 독립적으로 C1-C30-알킬로부터 선택되고,
x는 화학식 G.2 및 G.3에서 1, 2, 3, 4 또는 5이다.
화합물 I의 바람직한 실시양태에서, 라디칼 Ra 및 Rb는 독립적으로 화학식 G.1, G.2 및 G.3의 라디칼로부터 선택된다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 화학식 G.1, G.2 및 G.3의 라디칼로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 G.2에서 Rm 라디칼은 C1-C12-알킬 또는 C1-C12-플루오로알킬로부터 선택된다. 특히, 화학식 G.2에서 Rm 라디칼은 C1-C4-알킬 또는 C1-C4-플루오로알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 G.3에서 Rn 라디칼은 C1-C12-알킬로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 I의 화합물에서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 화학식 G.2의 라디칼로부터 선택된다. 바람직하게는, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 페닐-(C1-C30)-알킬 기로부터 선택되고, 여기서 페닐알킬 기의 벤젠 고리는 F, Cl, Br, CN, C1-C30-알킬 및 퍼플루오로-C1-C30-알킬로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 3, 4 또는 5개의 치환기를 보유하고, 페닐알킬 기는 페닐알킬 기의 알킬 모이어티를 통해 이미드 질소 원자에 부착된다.
보다 바람직하게는, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 페닐-(C1-C30)-알킬 기로부터 선택되고, 여기서 페닐알킬 기의 벤젠 고리는 F, Cl, Br, CN, C1-C30-알킬 및 퍼플루오로-C1-C30-알킬로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 3, 4 또는 5개의 치환기를 보유한다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 페닐-(C1-C4)-알킬 기로부터 선택되고, 여기서 페닐알킬 기의 벤젠 고리는 F, Cl, Br, CN, C1-C30-알킬 및 퍼플루오로-C1-C12-알킬로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 3, 4 또는 5개의 치환기를 보유한다.
화학식 G.1의 바람직한 라디칼의 예는 하기 표 1에 언급된다. 바람직한 실시양태에서, 화학식 I의 화합물에서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 하기 표 1에 언급된 화학식 G.1의 라디칼로부터 선택된다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 하기 표 1에 언급된 화학식 G.1의 라디칼로부터 선택된다.
표 1 (화학식 G.1의 바람직한 라디칼):
Figure 112017025636093-pct00009
화학식 G.2의 바람직한 라디칼의 예는 하기 표 2에 언급된다. 바람직한 실시양태에서, 화학식 I의 화합물에서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 하기 표 2에 언급된 화학식 G.2의 라디칼로부터 선택된다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 하기 표 2에 언급된 화학식 G.2의 라디칼로부터 선택된다.
표 2 (화학식 G.2의 바람직한 라디칼):
Figure 112017025636093-pct00010
Figure 112017025636093-pct00011
바람직한 실시양태에서, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 선형 C1-C30-알킬 라디칼로부터 선택된다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 선형 C1-C30-알킬 라디칼로부터 선택된다. 바람직한 선형 알킬 기는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, n-트리데실, n-테트라데실, n-헥사데실, n-옥타데실 및 n-에이코실이다.
바람직한 실시양태에서, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 분지형 C3-C30-알킬 라디칼로부터 선택된다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 분지형 C3-C30-알킬 라디칼로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 I의 화합물에서 라디칼 Ra 및 Rb는 화학식 III.1, III.2 및 III.3의 라디칼로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00012
여기서
#은 결합 부위이고,
화학식 III.1에서 Re 및 Rf는 독립적으로 C1- 내지 C27-알킬로부터 선택되고, 여기서 Re 및 Rf 라디칼의 탄소 원자의 합은 2 내지 28의 정수이고,
화학식 III.2에서 Rg 및 Rh는 독립적으로 C1- 내지 C28-알킬로부터 선택되고, 여기서 Rg 및 Rh 라디칼의 탄소 원자의 합은 2 내지 29의 정수이고,
화학식 III.3에서 Ri, Rk 및 Rl은 독립적으로 C1- 내지 C27-알킬로부터 선택되고, 여기서 Ri, Rk 및 Rl 라디칼의 탄소 원자의 합은 3 내지 29의 정수이다.
바람직하게는, 화학식 III.1에서, Re 및 Rf는 독립적으로 C1- 내지 C20-알킬, 특히 C1- 내지 C12-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 III.1에서, 라디칼 (III.1)의 탄소 원자의 합은 3 내지 55, 보다 바람직하게는 4 내지 40, 특히 5 내지 30의 정수이다.
화학식 III.1의 바람직한 라디칼은 하기이다:
2-메틸프로필, 2-에틸부틸, 2-메틸부틸, 2-프로필펜틸, 2-에틸펜틸, 2-메틸펜틸, 2-부틸헥실, 2-프로필헥실, 2-에틸헥실, 2-메틸헥실, 2-펜틸헵틸, 2-부틸헵틸, 2-프로필헵틸, 2-에틸헵틸, 2-메틸헵틸, 2-헥실옥틸, 2-펜틸옥틸, 2-부틸옥틸, 2-프로필옥틸, 2-에틸옥틸, 2-메틸옥틸, 2-헵틸노닐, 2-헥실노닐, 2-펜틸노닐, 2-부틸노닐, 2-프로필노닐, 2-에틸노닐, 2-메틸노닐, 2-옥틸데실, 2-헵틸데실, 2-헥실데실, 2-펜틸데실, 2-부틸데실, 2-프로필데실, 2-에틸데실, 2-메틸데실, 2-노닐운데실, 2-옥틸운데실, 2-헵틸운데실, 2-헥실운데실, 2-펜틸운데실, 2-부틸운데실, 2-프로필운데실, 2-에틸운데실, 2-메틸운데실, 2-데실도데실, 2-노닐도데실, 2-옥틸도데실, 2-헵틸도데실, 2-헥실도데실, 2-펜틸도데실, 2-부틸도데실, 2-프로필도데실, 2-에틸도데실, 2-메틸도데실, 2-운데실트리데실, 2-데실트리데실, 2-노닐트리데실, 2-옥틸트리데실, 2-헵틸트리데실, 2-헥실트리데실, 2-펜틸트리데실, 2-부틸트리데실, 2-프로필트리데실, 2-에틸트리데실, 2-메틸트리데실, 2-운데실테트라데실, 2-데실테트라데실, 2-노닐테트라데실, 2-옥틸테트라데실, 2-헵틸테트라데실, 2-헥실테트라데실, 2-펜틸테트라데실, 2-부틸테트라데실, 2-프로필테트라데실, 2-에틸테트라데실, 2-메틸테트라데실, 2-테트라데실헥사데실, 2-트리데실헥사데실, 2-도데실헥사데실, 2-운데실헥사데실, 2-데실헥사데실, 2-노닐헥사데실, 2-옥틸헥사데실, 2-헵틸헥사데실, 2-헥실헥사데실, 2-펜틸헥사데실, 2-부틸헥사데실, 2-프로필헥사데실, 2-에틸헥사데실, 2-메틸헥사데실, 2-헥사데실옥타데실, 2-펜타데실옥타데실, 2-테트라데실옥타데실, 2-트리데실옥타데실, 2-도데실옥타데실, 2-운데실옥타데실, 2-데실옥타데실, 2-노닐옥타데실, 2-옥틸옥타데실, 2-헵틸옥타데실, 2-헥실옥타데실, 2-펜틸옥타데실, 2-부틸옥타데실, 2-프로필옥타데실, 2-에틸옥타데실, 2-메틸옥타데실, 2-옥타데실에이코사닐, 2-헵타데실에이코사닐, 2-헥사데실에이코사닐, 2-펜타데실에이코사닐, 2-테트라데실에이코사닐, 2-트리데실에이코사닐, 2-도데실에이코사닐, 2-운데실에이코사닐, 2-데실에이코사닐, 2-노닐에이코사닐, 2-옥틸에이코사닐, 2-헵틸에이코사닐, 2-헥실에이코사닐, 2-펜틸에이코사닐, 2-부틸에이코사닐, 2-프로필에이코사닐, 2-에틸에이코사닐, 2-메틸에이코사닐, 2-에이코사닐도코사닐, 2-노나데실도코사닐, 2-옥타데실도코사닐, 2-헵타데실도코사닐, 2-헥사데실도코사닐, 2-펜타데실도코사닐, 2-테트라데실도코사닐, 2-트리데실도코사닐, 2-운데실도코사닐, 2-데실도코사닐, 2-노닐도코사닐, 2-옥틸도코사닐, 2-헵틸도코사닐, 2-헥실도코사닐, 2-펜틸도코사닐, 2-부틸도코사닐, 2-프로필도코사닐, 2-에틸도코사닐, 2-메틸도코사닐, 2-도코사닐테트라코사닐, 2-노나데실테트라코사닐, 2-옥타데실테트라코사닐, 2-헵타데실테트라코사닐, 2-헥사데실테트라코사닐, 2-펜타데실테트라코사닐, 2-펜타데실테트라코사닐, 2-테트라데실테트라코사닐, 2-트리데실테트라코사닐, 2-도데실테트라코사닐, 2-운데실테트라코사닐, 2-데실테트라코사닐, 2-노닐테트라코사닐, 2-옥틸테트라코사닐, 2-헵틸테트라코사닐, 2-헥실테트라코사닐, 2-펜틸테트라코사닐, 2-부틸테트라코사닐, 2-프로필테트라코사닐, 2-에틸테트라코사닐, 2-메틸테트라코사닐, 2-헥사코사닐옥타코사닐, 2-펜타코사닐옥타코사닐, 2-테트라코사닐옥타코사닐, 2-트리코사닐옥타코사닐, 2-도코사닐옥타코사닐, 2-노나데실옥타코사닐, 2-옥타데실옥타코사닐, 2-헵타데실옥타코사닐, 2-헥사데실옥타코사닐, 2-헥사데실옥타코사닐, 2-펜타데실옥타코사닐, 2-테트라데실옥타코사닐, 2-트리데실옥타코사닐, 2-도데실옥타코사닐, 2-운데실옥타코사닐, 2-데실옥타코사닐, 2-노닐옥타코사닐, 2-옥틸옥타코사닐, 2-헵틸옥타코사닐, 2-헥실옥타코사닐, 2-펜틸옥타코사닐, 2-부틸옥타코사닐, 2-프로필옥타코사닐, 2-에틸옥타코사닐, 2-메틸옥타코사닐.
화학식 III.1의 바람직한 라디칼의 예는 2-에틸헥실, 2-에틸헵틸, 2-에틸옥틸, 2-에틸노닐 및 2-에틸데실이다.
화합물 (I.a)의 바람직한 실시양태에서, 라디칼 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 화학식 III.2의 라디칼로부터 선택된다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 화학식 III.2의 라디칼로부터 선택된다.
화학식 III.2의 바람직한 라디칼은 하기이다:
1-에틸프로필, 1-메틸프로필, 1-프로필부틸, 1-에틸부틸, 1-메틸부틸, 1-부틸펜틸, 1-프로필펜틸, 1-에틸펜틸, 1-메틸펜틸, 1-펜틸헥실, 1-부틸헥실, 1-프로필헥실, 1-에틸헥실, 1-메틸헥실, 1-헥실헵틸, 1-펜틸헵틸, 1-부틸헵틸, 1-프로필헵틸, 1-에틸헵틸, 1-메틸헵틸, 1-헵틸옥틸, 1-헥실옥틸, 1-펜틸옥틸, 1-부틸옥틸, 1-프로필옥틸, 1-에틸옥틸, 1-메틸옥틸, 1-옥틸노닐, 1-헵틸노닐, 1-헥실노닐, 1-펜틸노닐, 1-부틸노닐, 1-프로필노닐, 1-에틸노닐, 1-메틸노닐, 1-노닐데실, 1-옥틸데실, 1-헵틸데실, 1-헥실데실, 1-펜틸데실, 1-부틸데실, 1-프로필데실, 1-에틸데실, 1-메틸데실, 1-데실운데실, 1-노닐운데실, 1-옥틸운데실, 1-헵틸운데실, 1-헥실운데실, 1-펜틸운데실, 1-부틸운데실, 1-프로필운데실, 1-에틸운데실, 1-메틸운데실, 1-운데실도데실, 1-데실도데실, 1-노닐도데실, 1-옥틸도데실, 1-헵틸도데실, 1-헥실도데실, 1-펜틸도데실, 1-부틸도데실, 1-프로필도데실, 1-에틸도데실, 1-메틸도데실, 1-도데실트리데실, 1-운데실트리데실, 1-데실트리데실, 1-노닐트리데실, 1-옥틸트리데실, 1-헵틸트리데실, 1-헥실트리데실, 1-펜틸트리데실, 1-부틸트리데실, 1-프로필트리데실, 1-에틸트리데실, 1-메틸트리데실, 1-트리데실테트라데실, 1-운데실테트라데실, 1-데실테트라데실, 1-노닐테트라데실, 1-옥틸테트라데실, 1-헵틸테트라데실, 1-헥실테트라데실, 1-펜틸테트라데실, 1-부틸테트라데실, 1-프로필테트라데실, 1-에틸테트라데실, 1-메틸테트라데실, 1-펜타데실헥사데실, 1-테트라데실헥사데실, 1-트리데실헥사데실, 1-도데실헥사데실, 1-운데실헥사데실, 1-데실헥사데실, 1-노닐헥사데실, 1-옥틸헥사데실, 1-헵틸헥사데실, 1-헥실헥사데실, 1-펜틸헥사데실, 1-부틸헥사데실, 1-프로필헥사데실, 1-에틸헥사데실, 1-메틸헥사데실, 1-헥사데실옥타데실, 1-펜타데실옥타데실, 1-테트라데실옥타데실, 1-트리데실옥타데실, 1-도데실옥타데실, 1-운데실옥타데실, 1-데실옥타데실, 1-노닐옥타데실, 1-옥틸옥타데실, 1-헵틸옥타데실, 1-헥실옥타데실, 1-펜틸옥타데실, 1-부틸옥타데실, 1-프로필옥타데실, 1-에틸옥타데실, 1-메틸옥타데실, 1-노나데실에이코사닐, 1-옥타데실에이코사닐, 1-헵타데실에이코사닐, 1-헥사데실에이코사닐, 1-펜타데실에이코사닐, 1-테트라데실에이코사닐, 1-트리데실에이코사닐, 1-도데실에이코사닐, 1-운데실에이코사닐, 1-데실에이코사닐, 1-노닐에이코사닐, 1-옥틸에이코사닐, 1-헵틸에이코사닐, 1-헥실에이코사닐, 1-펜틸에이코사닐, 1-부틸에이코사닐, 1-프로필에이코사닐, 1-에틸에이코사닐, 1-메틸에이코사닐, 1-에이코사닐도코사닐, 1-노나데실도코사닐, 1-옥타데실도코사닐, 1-헵타데실도코사닐, 1-헥사데실도코사닐, 1-펜타데실도코사닐, 1-테트라데실도코사닐, 1-트리데실도코사닐, 1-운데실도코사닐, 1-데실도코사닐, 1-노닐도코사닐, 1-옥틸도코사닐, 1-헵틸도코사닐, 1-헥실도코사닐, 1-펜틸도코사닐, 1-부틸도코사닐, 1-프로필도코사닐, 1-에틸도코사닐, 1-메틸도코사닐, 1-트리코사닐테트라코사닐, 1-도코사닐테트라코사닐, 1-노나데실테트라코사닐, 1-옥타데실테트라코사닐, 1-헵타데실테트라코사닐, 1-헥사데실테트라코사닐, 1-펜타데실테트라코사닐, 1-펜타데실테트라코사닐, 1-테트라데실테트라코사닐, 1-트리데실테트라코사닐, 1-도데실테트라코사닐, 1-운데실테트라코사닐, 1-데실테트라코사닐, 1-노닐테트라코사닐, 1-옥틸테트라코사닐, 1-헵틸테트라코사닐, 1-헥실테트라코사닐, 1-펜틸테트라코사닐, 1-부틸테트라코사닐, 1-프로필테트라코사닐, 1-에틸테트라코사닐, 1-메틸테트라코사닐, 1-헵타코사닐옥타코사닐, 1-헥사코사닐옥타코사닐, 1-펜타코사닐옥타코사닐, 1-테트라코사닐옥타코사닐, 1-트리코사닐옥타코사닐, 1-도코사닐옥타코사닐, 1-노나데실옥타코사닐, 1-옥타데실옥타코사닐, 1-헵타데실옥타코사닐, 1-헥사데실옥타코사닐, 1-헥사데실옥타코사닐, 1-펜타데실옥타코사닐, 1-테트라데실옥타코사닐, 1-트리데실옥타코사닐, 1-도데실옥타코사닐, 1-운데실옥타코사닐, 1-데실옥타코사닐, 1-노닐옥타코사닐, 1-옥틸옥타코사닐, 1-헵틸옥타코사닐, 1-헥실옥타코사닐, 1-펜틸옥타코사닐, 1-부틸옥타코사닐, 1-프로필옥타코사닐, 1-에틸옥타코사닐, 1-메틸옥타코사닐.
화학식 III.2의 특히 바람직한 라디칼은 하기이다:
1-메틸에틸, 1-메틸프로필, 1-메틸부틸, 1-메틸펜틸, 1-메틸헥실, 1-메틸헵틸, 1-메틸옥틸, 1-에틸프로필, 1-에틸부틸, 1-에틸펜틸, 1-에틸헥실, 1-에틸헵틸, 1-에틸옥틸, 1-프로필부틸, 1-프로필펜틸, 1-프로필헥실, 1-프로필헵틸, 1-프로필옥틸, 1-부틸펜틸, 1-부틸헥실, 1-부틸헵틸, 1-부틸옥틸, 1-펜틸헥실, 1-펜틸헵틸, 1-펜틸옥틸, 1-헥실헵틸, 1-헥실옥틸, 1-헵틸옥틸.
화합물 (I.a)의 바람직한 실시양태에서, 라디칼 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 화학식 III.3의 라디칼로부터 선택된다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 화학식 III.3의 라디칼로부터 선택된다.
화학식 III.3의 특히 바람직한 라디칼은 tert.-부틸이다.
바람직하게는 라디칼 Ra 및 Rb 중 적어도 하나는 퍼플루오로-C1-C30-알킬, 1H,1H-퍼플루오로-C2-C30-알킬 또는 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-C3-C30-알킬로부터 선택된다.
화합물 (I.a)의 바람직한 실시양태에서, 라디칼 Ra 및 Rb는 퍼플루오로-C1-C30-알킬, 1H,1H-퍼플루오로-C2-C30-알킬 또는 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 라디칼 Ra 및 Rb 중 적어도 하나는 CF3, C2F5, n-C3F7, n-C4F9, n-C5F11,n-C6F13, CF(CF3)2, C(CF3)3, CF2CF(CF3)2, CF(CF3)(C2F5), CH2-CF3, CH2-C2F5, CH2-(n-C3F7), CH2-(n-C4F9), CH2-(n-C5F11), CH2-(n-C6F13), CH2-CF(CF3)2,CH2-C(CF3)3,CH2-CF2CF(CF3)2, CH2-CF(CF3)(C2F5), CH2-CH2-CF3, CH2-CH2-C2F5, CH2-CH2-(n-C3F7), CH2-CH2-(n-C4F9), CH2-CH2-(n-C5F11),CH2-CH2-(n-C6F13), CH2-CH2-CF(CF3)2, CH2-CH2-C(CF3)3, CH2-CH2-CF2CF(CF3)2 및 CH2-CH2-CF(CF3)(C2F5)로부터 선택된다. 특히, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖고, 상기 언급된 라디칼로부터 선택된다.
화학식 I.a의 거울상이성질체적으로 풍부한 혼합물 또는 거울상이성질체적으로 순수한 릴렌 화합물로부터 제조된 반도체는 유리한 특성을 가질 수 있는 것으로 밝혀진 바 있다. WO 2012/090110은 라세미체 또는 광학적으로 순수한 형태의 거울상이성질체 중 어느 하나와 비교하여 예상외의 전자-수송 효율을 갖는 거울상이성질체적으로 풍부한 혼합물을 기재한다. 이 문헌의 교시는 본원에 참조로 포함된다.
특히, 치환기 Ra 및 Rb는 동일하고, 분지형 C4-40 알킬 기, 분지형 C4-40 알케닐 기 및 분지형 C4-40 할로알킬 기로부터 선택되며, 여기서 분지형 C4-40 알킬 기, 분지형 C4-40 알케닐 기 또는 분지형 C4-40 할로알킬 기는 하기로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00013
여기서 R'는 C1-20 알킬 또는 할로알킬 기이고; R"는 R'와 상이하고, C1-20 알킬 기, C2-20 알케닐 기 및 C1-20 할로알킬 기로부터 선택된다. 별표 *는 Ra 및 Rb가 (R)- 또는 (S)-배위를 갖도록 하는 입체생성 중심을 나타낸다. 바람직한 실시양태에서, 혼합물은 거울상이성질체적으로 풍부하고, 즉 혼합물은 과량의 (R,R)-입체이성질체 (여기서 Ra 및 Rb는 둘 다 (R)-배위를 가짐) 또는 (S,S)-입체이성질체 (여기서 Ra 및 Rb는 둘 다 (S)-배위를 가짐)를 포함한다.
바람직한 키랄 치환기 Ra 및 Rb는 (1S)-1-메틸부틸, (1S)-1-메틸펜틸, (1S)-1-메틸헥실, (1S)-1-메틸헵틸, (1S)-1-메틸옥틸, (1S)-1-에틸프로필, (1S)-1-에틸부틸, (1S)-1-에틸펜틸, (1S)-1-프로필부틸, (1S)-1-프로필펜틸, (1S)-1-프로필헥실, (1R)-1-메틸부틸, (1R)-1-메틸펜틸, (1R)-1-메틸헥실, (1R)-1-메틸헵틸, (1R)-1-메틸옥틸, (1R)-1-에틸프로필, (1R)-1-에틸부틸, (1R)-1-에틸펜틸, (1R)-1-프로필부틸, (1R)-1-프로필펜틸, (1R)-1-프로필헥실이다.
바람직한 부류의 화학식 I.a의 화합물은 시안화 또는 할로겐화 릴렌 디이미드, 보다 바람직하게는 시안화 또는 할로겐화 페릴렌 디이미드, 특히 N,N'-비스-치환된-(1,7 & 1,6)-디-시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드), N,N'-비스-치환된-(1,7 & 1,6)-디-플루오로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드), N,N'-비스-치환된-(1,7 & 1,6)-디-클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드) 및 N,N'-비스-치환된-(1,7 & 1,6)-디-브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드)이다.
적합한 시안화 또는 할로겐화 릴렌 디이미드는 예를 들어 미국 특허 번호 7,671,202, 7,902,363, 및 7,569,693, 및 미국 특허 출원 공개 번호 2010/0319778에 기재되어 있다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 화학식 I.a의 화합물은 문헌 [R. Schmidt, J. H. Oh, Y.-S. Sun, M. Deppisch, A.-M. Krause, K. Radacki, H. Braunschweig, M. Koenemann, P. Erk, Z. Bao and F. Wuerthner, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6215-6228]에 기재된 할로겐화 페릴렌 비스이미드 유도체로부터 선택된다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 화학식 I.a의 화합물은 WO 2007/093643 및 WO 2007/116001에 기재된 바와 같이 페릴렌디이미드로부터 선택된다.
하나의 특정한 실시양태에서, 성분 A)는 화학식 I.a1의 화합물로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00014
여기서
Ra 및 Rb는 상기와 같이 정의되고,
R12 및 R23은 독립적으로 F, Cl, Br, CN으로부터 선택되고,
R11, R13, R14, R21, R22 및 R24는 수소이다.
화학식 I.a의 화합물의 구체적 예는 하기를 포함한다:
N,N'-비스(시클로헥실)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(시클로헥실)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1H,1H-퍼플루오로부틸)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1H,1H-퍼플루오로부틸)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(n-옥틸)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(n-옥틸)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-메틸헥실)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-메틸헥실)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-에틸헥실)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-에틸헥실)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-헥실페닐)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-헥실페닐)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-도데실페닐)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-도데실페닐)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]페닐)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]페닐)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-헵틸옥시페닐)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-헵틸옥시페닐)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-비페닐릴)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-비페닐릴)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸비페닐릴)]-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸비페닐릴)]-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[4'-((3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]비페닐릴)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[4'-((3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]비페닐릴)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(2',3',4',5',6'-펜타플루오로비페닐)]-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(2',3',4',5',6'-펜타플루오로비페닐)]-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2',3',5',6'-테트라플루오로비페닐)]-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2',3',5',6'-테트라플루오로비페닐)]-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2,3,5,6-테트라플루오로비페닐)]-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2,3,5,6-테트라플루오로비페닐)]-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(벤질)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(벤질)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-부틸벤질)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-부틸벤질)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-sec-부틸페닐)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-sec-부틸페닐)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐옥시]벤질)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐옥시]벤질)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-벤질페닐)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-벤질페닐)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[1-(2-페닐에틸)]페닐)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[1-(2-페닐에틸)]페닐)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-벤조일페닐)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-벤조일페닐)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸부틸)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸부틸)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸펜틸)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸펜틸)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[(1S)-1-메틸펜틸]-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드)
N,N'-비스[(1S)-1-메틸펜틸]-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드)
N,N'-비스[(1R)-1-메틸펜틸]-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드)
N,N'-비스[(1R)-1-메틸펜틸]-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드)
N,N'-비스(1-메틸헥실)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸헥실)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸프로필)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸프로필)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸부틸)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸부틸)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸펜틸)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸펜틸)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸헥실)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸헥실)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1,3-디메틸부틸)-1,6-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1,3-디메틸부틸)-1,7-디시아노-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(시클로헥실)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(시클로헥실)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1H,1H-퍼플루오로부틸)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1H,1H-퍼플루오로부틸)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(n-옥틸)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(n-옥틸)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-메틸헥실)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-메틸헥실)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-에틸헥실)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-에틸헥실)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-헥실페닐)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-헥실페닐)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-도데실페닐)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-도데실페닐)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]페닐)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]페닐)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-헵틸옥시페닐)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-헵틸옥시페닐)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-비페닐릴)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-비페닐릴)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸비페닐릴)]-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸비페닐릴)]-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[4'-((3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]비페닐릴)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[4'-((3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]비페닐릴)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(2',3',4',5',6'-펜타플루오로비페닐)]-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(2',3',4',5',6'-펜타플루오로비페닐)]-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2',3',5',6'-테트라플루오로비페닐)]-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2',3',5',6'-테트라플루오로비페닐)]-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2,3,5,6-테트라플루오로비페닐)]-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2,3,5,6-테트라플루오로비페닐)]-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(벤질)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(벤질)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-부틸벤질)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-부틸벤질)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-sec-부틸페닐)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-sec-부틸페닐)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐옥시]벤질)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐옥시]벤질)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-벤질페닐)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-벤질페닐)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[1-(2-페닐에틸)]페닐)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[1-(2-페닐에틸)]페닐)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-벤조일페닐)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-벤조일페닐)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸부틸)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸부틸)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸펜틸)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸펜틸)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸헥실)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸헥실)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸프로필)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸프로필)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸부틸)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸부틸)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸펜틸)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸펜틸)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸헥실)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸헥실)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1,3-디메틸부틸)-1,6-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1,3-디메틸부틸)-1,7-디클로로-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(시클로헥실)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(시클로헥실)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1H,1H-퍼플루오로부틸)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1H,1H-퍼플루오로부틸)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(n-옥틸)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(n-옥틸)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-메틸헥실)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-메틸헥실)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-에틸헥실)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(2-에틸헥실)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-헥실페닐)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-헥실페닐)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-도데실페닐)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-도데실페닐)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]페닐)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]페닐)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-헵틸옥시페닐)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-헵틸옥시페닐)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-비페닐릴)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-비페닐릴)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸비페닐릴)]-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸비페닐릴)]-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[4'-((3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]비페닐릴)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[4'-((3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐]비페닐릴)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(2',3',4',5',6'-펜타플루오로비페닐)]-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(2',3',4',5',6'-펜타플루오로비페닐)]-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2',3',5',6'-테트라플루오로비페닐)]-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2',3',5',6'-테트라플루오로비페닐)]-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2,3,5,6-테트라플루오로비페닐)]-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스[4-(4'-n-옥틸-2,3,5,6-테트라플루오로비페닐)]-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(벤질)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(벤질)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-부틸벤질)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-부틸벤질)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-sec-부틸페닐)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-sec-부틸페닐)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐옥시]벤질)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[(3S)-3,7-디메틸-6-옥테닐옥시]벤질)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-벤질페닐)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-벤질페닐)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[1-(2-페닐에틸)]페닐)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-[1-(2-페닐에틸)]페닐)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-벤조일페닐)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(4-n-벤조일페닐)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸부틸)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸부틸)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸펜틸)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸펜틸)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸헥실)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-메틸헥실)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸프로필)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸프로필)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸부틸)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸부틸)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸펜틸)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸펜틸)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸헥실)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1-에틸헥실)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드),
N,N'-비스(1,3-디메틸부틸)-1,6-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드) 및
N,N'-비스(1,3-디메틸부틸)-1,7-디브로모-페릴렌-3,4:9,10-비스(디카르복스이미드).
일부 특히 바람직한 화합물 (I.a)는 하기 명시된다.
Figure 112017025636093-pct00015
Figure 112017025636093-pct00016
Figure 112017025636093-pct00017
Figure 112017025636093-pct00018
Figure 112017025636093-pct00019
Figure 112017025636093-pct00020
Figure 112017025636093-pct00021
Figure 112017025636093-pct00022
Figure 112017025636093-pct00023
Figure 112017025636093-pct00024
Figure 112017025636093-pct00025
Figure 112017025636093-pct00026
Figure 112017025636093-pct00027
Figure 112017025636093-pct00028
Figure 112017025636093-pct00029
Figure 112017025636093-pct00030
Figure 112017025636093-pct00031
Figure 112017025636093-pct00032
Figure 112017025636093-pct00033
Figure 112017025636093-pct00034
추가의 바람직한 실시양태에서, 성분 A)는 화학식 I.b의 적어도 1종의 화합물을 포함한다.
Figure 112017025636093-pct00035
여기서
R1b 및 R2b는 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴로부터 선택되고,
Y1b 및 Y2b는 독립적으로 O, S, Se 및 NR3b로부터 선택되고, 여기서 R3b는 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴로부터 선택된다.
화학식 I.b의 적합한 화합물 및 그의 제조 방법은 본원에 참조로 포함된 WO 2013/168048에 기재되어 있다.
바람직하게는, R1b 및 R2b는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 할로겐 치환된 선형 C1-C30-알킬 및 할로겐 치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, R1b 및 R2b는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C1-C30-플루오로알킬 및 분지형 C3-C30-플루오로알킬로부터 선택된다. 특히, R1b 및 R2b는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬 및 비치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 I.b1의 화합물에서 R1b 및 R2b는 동일한 의미를 갖는다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 I.b의 화합물은 화학식 I.b1의 화합물로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00036
여기서
R1b 및 R2b는 독립적으로 선형 C7-C22-알킬 및 분지형 C7-C22-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 I.b1의 화합물에서 R1b 및 R2b는 동일한 의미를 갖는다.
특정한 실시양태에서, R1b 및 R2b는 동일한 의미를 갖고, 선형 C7-C22-알킬로부터 선택된다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 성분 A)는 화학식 I.c의 적어도 1종의 화합물을 포함한다.
Figure 112017025636093-pct00037
여기서
R1c 및 R2c는 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴로부터 선택되고,
Y1c, Y2c 및 Y3c는 독립적으로 O, S, Se 및 NR3c로부터 선택되고, 여기서 R3c는 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴로부터 선택된다.
화학식 I.c의 적합한 화합물 및 그의 제조 방법은 본원에 참조로 포함된 PCT/IB2015/051226에 기재되어 있다.
바람직하게는, Y1c, Y2c 및 Y3c는 모두 S이다.
바람직하게는, R1c 및 R2c는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 할로겐 치환된 선형 C1-C30-알킬 및 할로겐 치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, R1c 및 R2c는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C1-C30-플루오로알킬 및 분지형 C3-C30-플루오로알킬로부터 선택된다. 특히, R1c 및 R2c는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬 및 비치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
화학식 I.c의 화합물의 하나의 특정한 실시양태에서, R1c는 수소이고, R2c는 선형 C1-C30-알킬 및 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
화학식 I.c의 화합물의 추가의 특정한 실시양태에서, R1c 및 R2c는 둘 다 선형 C1-C30-알킬 및 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 I.c의 화합물은 화학식 I.c1 및 I.c2의 화합물로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00038
여기서
R1c 및 R2c는 독립적으로 선형 C7-C22-알킬 및 분지형 C7-C22-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 I.c1의 화합물에서 R2c는 선형 C7-C22-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 I.c2의 화합물에서 R1c 및 R2c는 동일한 의미를 갖는다.
특정한 실시양태에서, R1c 및 R2c는 동일한 의미를 갖고, 선형 C7-C22-알킬로부터 선택된다. 바람직하게는, R1c 및 R2c는 동일한 의미를 갖고, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실 및 n-도데실로부터 선택된다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 성분 A)는 화학식 I.d의 적어도 1종의 화합물을 포함한다.
Figure 112017025636093-pct00039
여기서
R1d 및 R2d는 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴로부터 선택되고,
Y1d, Y2d, Y3d 및 Y4d는 독립적으로 O, S, Se 및 NR3d로부터 선택되고, 여기서 R3d는 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴로부터 선택된다.
화학식 I.d의 적합한 화합물 및 그의 제조 방법은 본원에 참조로 포함된 WO/2014/087300에 기재되어 있다.
바람직하게는, Y1d, Y2d, Y3d 및 Y4d는 모두 S이다.
바람직하게는, R1d 및 R2d는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 할로겐 치환된 선형 C1-C30-알킬 및 할로겐 치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, R1d 및 R2d는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C1-C30-플루오로알킬 및 분지형 C3-C30-플루오로알킬로부터 선택된다. 특히, R1d 및 R2d는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬 및 비치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
화학식 I.d의 화합물의 하나의 특정한 실시양태에서, R1d는 수소이고, R2d는 선형 C1-C30-알킬 및 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
화학식 I.d의 화합물의 추가의 특정한 실시양태에서, R1d 및 R2d는 둘 다 선형 C1-C30-알킬 및 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 I.d의 화합물은 화학식 I.d1 및 I.d2의 화합물로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00040
여기서
R1d 및 R2d는 독립적으로 선형 C7-C22-알킬 및 분지형 C7-C22-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 I.d1의 화합물에서 R2d는 선형 C7-C22-알킬로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, R2d는 n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실 및 n-도데실로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 I.d2의 화합물에서 R1d 및 R2d는 동일한 의미를 갖는다.
특정한 실시양태에서, R1d 및 R2d는 동일한 의미를 갖고, 선형 C7-C22-알킬로부터 선택된다. 바람직하게는, R1d 및 R2d는 동일한 의미를 갖고, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실 및 n-도데실로부터 선택된다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 성분 A)는 화학식 I.e의 적어도 1종의 화합물을 포함한다.
Figure 112017025636093-pct00041
여기서
R1e 및 R2e는 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C2-C30-알케닐, 분지형 C3-C30-알케닐, 선형 C2-C30-알키닐, 분지형 C4-C30-알키닐, 시클로알킬, 아릴 및 헤타릴로부터 선택되고,
Y1e 및 Y2e는 독립적으로 O, S, Se 및 NR3e로부터 선택되고, 여기서 R3e는 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 시클로알킬 및 아릴로부터 선택된다.
화학식 I.e의 적합한 화합물 및 그의 제조 방법은 본원에 참조로 포함된 EP 2 077 590 B1에 기재되어 있다.
바람직하게는, Y1e 및 Y2e는 둘 다 S이거나 또는 둘 다 Se이다. 특히, Y1e 및 Y2e는 둘 다 S이다.
바람직하게는, R1e 및 R2e는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 할로겐 치환된 선형 C1-C30-알킬 및 할로겐 치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, R1e 및 R2e는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 선형 C1-C30-플루오로알킬 및 분지형 C3-C30-플루오로알킬로부터 선택된다. 특히, R1e 및 R2e는 독립적으로 수소, 비치환된 선형 C1-C30-알킬 및 비치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, R1e는 수소이고, R2e는 독립적으로 비치환된 선형 C1-C30-알킬, 비치환된 분지형 C3-C30-알킬, 할로겐 치환된 선형 C1-C30-알킬 및 할로겐 치환된 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
화학식 I.e의 화합물의 특정한 실시양태에서, R1e 및 R2e는 둘 다 선형 C1-C30-알킬 및 분지형 C3-C30-알킬로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 I.e의 화합물은 화학식 I.e1 및 I.e2의 화합물로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00042
여기서
R1e 및 R2e는 독립적으로 비치환된 선형 C7-C22-알킬 및 비치환된 분지형 C7-C22-알킬로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 I.e1 및 I.e2의 화합물에서 R1e 및 R2e는 동일한 의미를 갖는다.
바람직하게는, 화학식 I.e1 및 I.e2의 화합물에서 R1e 및 R2e는 선형 C7-C22-알킬로부터 선택된다. 바람직하게는, R1e 및 R2e는 동일한 의미를 갖고, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실 및 n-도데실로부터 선택된다.
성분 B)
본 발명에 따른 조성물은 성분 B)로서 하기 화학식 II의 화합물로부터 선택된, 20℃ 및 1013 mbar에서 액체인 적어도 1종의 화합물을 포함한다.
Figure 112017025636093-pct00043
여기서
A는 5- 내지 8-원 비치환 또는 치환된, 지방족 또는 방향족 카르보사이클 또는 헤테로사이클이고,
X1 및 X2는 독립적으로 *-(C=O)-O-, *-(CH2)m-O- 또는 *-(CH2)m-O-(C=O)-로부터 선택되고, 여기서 *는 지방족 또는 방향족 카르보사이클 또는 헤테로사이클에 대한 연결 지점이고, m은 값 0, 1, 또는 2를 갖고;
Rc 및 Rd는 독립적으로 비분지형 및 분지형 C1-C12-알킬 및 C2-C12-알케닐로부터 선택된다.
바람직한 실시양태에서, 적어도 1종의 유기 반도체 A)는 적어도 0.01 mg/ml, 보다 바람직하게는 적어도 0.05 mg/ml의, 20℃에서의 성분 B) 중의 용해도를 갖는다.
적어도 1종의 유기 반도체 A)가 0.01 mg/ml 미만의, 20℃에서의 성분 B) 중의 용해도를 갖는 경우에, 성분 B)와 상이한 유기 용매 및 유기 용매의 혼합물로부터 선택된 추가의 공용매 C)가 본 발명에 따른 조성물에 첨가될 수 있다. 따라서, 추가의 바람직한 실시양태에서, 유기 반도체 A)는 적어도 0.01 mg/ml, 바람직하게는 적어도 0.05 mg/ml의, 20℃에서의 성분 B) 및 C)의 혼합물 중의 용해도를 갖는다.
적어도 1종의 유기 반도체 A)가 성분 B) 단독 중에서 충분한 용해도를 갖는 경우에 추가의 공용매 C)를 이용하는 것도 물론 가능하다. 이 경우에, 추가의 공용매가 첨가되어 특정 적용 특성, 예를 들어 인쇄 공정에 의한 조성물의 우수한 가공성을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 성분 B)는, 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 99.9999999 중량%의 양, 바람직하게는 0.5 내지 99.999999 중량%의 양, 보다 바람직하게는 1.0 내지 99.99999 중량%의 양, 특히 10 내지 99.99999 중량%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 성분 B)는, 성분 A) 및 B)의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 99.9999999 중량%의 양, 바람직하게는 0.5 내지 99.999999 중량%의 양, 보다 바람직하게는 1.0 내지 99.99999 중량%의 양, 특히 10 내지 99.99999 중량%의 양으로 존재한다.
용매와 가용화될 성분 사이의 상호작용은 대부분의 경우에 쌍극자 상호작용이다 (드바이(Debeye), 런던(London) 및 키섬(Keesom)). 용매의 특징화를 위한 우수한 세트의 파라미터는 한센 용해도 파라미터이다. 한센은 용해도 파라미터 (델타)를 분산 상호작용 (델타 D), 쌍극자 상호작용 (델타 P) 및 수소 결합 (델타 H)의 3개 군으로 나눈다. 이들 상호작용은 서로 독립적인 것으로 간주된다. 따라서, 용해도 파라미터 (델타)는 하기와 같이 계산될 수 있다:
δ2 = (δ D)2 + (δ P)2 + (δ H)2
바람직하게는, 성분 B)는 15 내지 20, 보다 바람직하게는 16 내지 19 mPa1/2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 D)를 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 성분 B)는 15 내지 20, 보다 바람직하게는 16 내지 19 mPa1 /2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 D)를 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물로 이루어진다.
바람직하게는, 성분 B)는 7 내지 12, 보다 바람직하게는 8 내지 11 mPa1 /2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 P)를 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 성분 B)는 7 내지 12, 보다 바람직하게는 8 내지 11 mPa1 /2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 D)를 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물로 이루어진다.
바람직하게는, 성분 B)는 3.5 내지 5.5, 보다 바람직하게는 4 내지 5 mPa1/2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 H)를 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 성분 B)는 3.5 내지 5.5, 보다 바람직하게는 4 내지 5 mPa1 /2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 H)를 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물로 이루어진다.
바람직하게는, 성분 B)는 적어도 100℃, 보다 바람직하게는 적어도 150℃, 특히 적어도 200℃의 1013.25 mbar (= 1 atm)에서의 비점을 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 성분 B)는 적어도 100℃, 보다 바람직하게는 적어도 150℃, 특히 적어도 200℃의 1013.25 mbar에서의 비점을 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물로 이루어진다.
바람직하게는, 성분 B)는 100 내지 350℃, 바람직하게는 150 내지 320℃ 범위의 1013.25 mbar에서의 비점을 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 성분 B)는 100 내지 350℃, 바람직하게는 150 내지 320℃ 범위의 1013.25 mbar에서의 비점을 갖는 화학식 II의 적어도 1종의 화합물로 이루어진다.
하기에 일부 바람직한 디알킬 프탈레이트 B)의 한센 용해도 파라미터 및 비점이 기재된다:
디부틸 프탈레이트
(델타 D): 17.8 mPa1/2
(델타 P): 8.6 mPa1/2
(델타 H): 4.1 mPa1/2
비점 (1013.25 mbar): 340℃
디에틸 프탈레이트
(델타 D): 17.6 mPa1/2
(델타 P): 9.6 mPa1/2
(델타 H):4.5 mPa1/2
비점 (1013.25 mbar): 295℃
디메틸 프탈레이트
(델타 D): 18.6 mPa1/2
(델타 P): 10.8 mPa1/2
(델타 H): 4.9 mPa1/2
비점 (1013.25 mbar): 283℃
디알릴 프탈레이트
(델타 D): 17.8 mPa1/2
(델타 P): 8.5 mPa1/2
(델타 H): 4.0 mPa1 /2
비점 (1013.25 mbar): 165℃
바람직하게는, 화학식 II의 화합물은 화학식 II.1, II.2, II.3 및 II.4의 화합물로부터 선택된다.
Figure 112017025636093-pct00044
여기서
X1 및 X2는 독립적으로 *-(C=O)-O-, *-(CH2)m-O- 또는 *-(CH2)m-O-(C=O)-로부터 선택되고, 여기서 *는 지방족 또는 방향족 카르보사이클 또는 헤테로사이클에 대한 연결 지점이고, m은 값 0, 1, 또는 2를 갖고;
Rc 및 Rd는 독립적으로 비분지형 및 분지형 C1-C12-알킬 및 C2-C12-알케닐로부터 선택된다.
모이어티 Rc 및 Rd는 화학식 II, II.1, II.2, II.3, II.4 및 II.5의 화합물에서 서로 독립적으로 비분지형 또는 분지형 C7-C12-알킬 모이어티인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 모이어티 Rc 및 Rd는 화학식 II, II.1, II.2, II.3, II.4 및 II.5의 화합물에서 동일한 의미를 갖는다.
바람직하게는, 화학식 II, II.1, II.2, II.3, II.4 및 II.5의 화합물에서 Rc 및 Rd는 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec.-부틸, tert.-부틸, 이소부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 2-에틸헥실, n-노닐, 이소노닐, 이소데실, 2-프로필헵틸, n-운데실 및 이소운데실로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 II, II.1, II.2, II.3, II.4 및 II.5의 화합물에서 기 X1 및 X2는 둘 다 *-(C=O)-O-이다.
특히, 화학식 II.1의 화합물은 디메틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디(n-프로필)프탈레이트, 디(n-부틸)프탈레이트, 디알릴프탈레이트 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
화학식 II 및 화학식 II.1, II.2, II.3 및 II.4의 적합한 화합물 및 그의 제조 방법은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된다. 그러한 화합물은 가소제, 즉 많은 플라스틱에서 목적하는 가공 특성 또는 목적하는 성능 특징을 달성하는데 사용되는 첨가제로 오랫동안 공지된 바 있다. 상이한 화학 구조의 알콜과의 프탈산 디에스테르 (II.1) 및 테레프탈산 디에스테르 (II.2)는 PVC와의 우수한 상용성 및 유리한 성능 특징을 갖기 때문에 종래에 종종 가소제로서 사용된 바 있다. 단쇄 프탈레이트, 예를 들어 디부틸 프탈레이트 (DBP), 디이소부틸 프탈레이트 (DIBP) 등은 또한 겔화 보조제 ("고속 퓨저")로 사용된다.
디알킬시클로헥산-1,2-디카르복실산 에스테르 (II.3)는 구입하거나 선행 기술에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 1,2-시클로헥산디카르복실산 에스테르는 일반적으로 상응하는 프탈산 에스테르의 고리-수소화를 통해 대부분 수득된다. 고리-수소화는 WO 99/32427에 기재된 방법에 의해 상기 언급된 바와 같이 실시할 수 있다. 특히 적합한 고리-수소화 공정은 또한 예로서 WO 2011/082991 A2에 기재되어 있다. 더욱이, 1,2-시클로헥산디카르복실산 에스테르는 1,2-시클로헥산디카르복실산 또는 그의 적합한 유도체와 상응하는 알콜과의 에스테르화를 통해 수득될 수 있다. 에스테르화는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 통상적인 방법에 의해 실시할 수 있다.
2,5-푸란디카르복실산의 에스테르 (FDCA = 성분 II.4)는 또 다른 가소제 부류이다. 문헌 [R. D. Sanderson et al., J. Appl. Pol. Sci., 1994, vol. 53, 1785-1793]은 2,5-푸란디카르복실산의 에스테르의 합성 및 가소제로서의 그의 용도를 기재한다. WO 2012/113608은 2,5-푸란디카르복실산의 C5-디알킬 에스테르를 기재하고, WO 2012/113609는 2,5-푸란디카르복실산의 C7-디알킬 에스테르를 기재하고, WO 2011/023490는 2,5-푸란디카르복실산의 C9-디알킬 에스테르를 기재하고, WO 2011/023491은 2,5-푸란디카르복실산의 C10-디알킬 에스테르를 기재한다.
바람직하게는, 화학식 II.2의 화합물은 디메틸테레프탈레이트, 디에틸테레프탈레이트, 디(n-프로필)테레프탈레이트, 디(n-부틸)테레프탈레이트, 디알릴테레프탈레이트 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 II.3의 화합물은 디메틸-1,2-시클로헥산디카르복실레이트, 디에틸-1,2-시클로헥산디카르복실레이트, 디(n-프로필)-1,2-시클로헥산디카르복실레이트, 디(n-부틸)-1,2-시클로헥산디카르복실레이트, 디알릴-1,2-시클로헥산디카르복실레이트 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 II.4의 화합물은 디메틸-2,5-푸란디카르복실레이트, 디에틸-2,5-푸란디카르복실레이트, 디(n-프로필)-2,5-푸란디카르복실레이트, 디(n-부틸)-2,5-푸란디카르복실레이트, 디알릴-2,5-푸란디카르복실레이트 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
바람직하게는, 화학식 II.5의 2,5-테트라히드로푸란디카르복실산의 디에스테르는
Figure 112017025636093-pct00045
(여기서
Rc 및 Rd는 독립적으로 비분지형 및 분지형 C1-C12-알킬 및 C2-C12-알케닐로부터 선택됨)
a) 임의로 2,5-푸란디카르복실산 또는 그의 무수물 또는 아실 할라이드를 촉매의 존재 하에 C1-C3-알칸올과 반응시켜 디(C1-C3-알킬) 2,5-푸란디카르복실레이트를 제공하고,
b1) 2,5-푸란디카르복실산 또는 그의 무수물 또는 아실 할라이드, 또는 단계 a)에서 수득된 디(C1-C3-알킬) 2,5-푸란디카르복실레이트를 적어도 1종의 촉매의 존재 하에 적어도 1종의 알콜 Rc-OH 및, Rc 및 Rd가 상이한 경우에는, 또한 적어도 1종의 알콜 Rd-OH와 반응시켜 화학식 II.5a의 화합물을 제공하고,
Figure 112017025636093-pct00046
c1) 단계 b1)에서 수득된 화합물 (II.5a)를 적어도 1종의 수소화 촉매의 존재 하에 수소로 수소화시켜 화학식 II.5의 화합물을 제공하거나,
또는
b2) 2,5-푸란디카르복실산 또는 단계 a)에서 수득된 디(C1-C3-알킬) 2,5-푸란디카르복실레이트를 적어도 1종의 수소화 촉매의 존재 하에 수소로 수소화시켜 화학식 II.5b의 화합물을 제공하고,
Figure 112017025636093-pct00047
c2) 단계 b2)에서 수득된 화합물 (II.5b)를 촉매의 존재 하에 적어도 1종의 알콜 Rc-OH 및, Rc 및 Rd가 상이한 경우에는, 또한 적어도 1종의 알콜 Rd-OH와 반응시켜 화학식 II.5의 화합물을 제공하는
방법에 의해 제조된다.
바람직하게는, 화학식 II.5의 화합물은 디메틸-2,5-테트라히드로푸란디카르복실레이트, 디에틸-2,5-테트라히드로푸란디카르복실레이트, 디(n-프로필)-2,5-테트라히드로푸란디카르복실레이트, 디(n-부틸)-2,5-테트라히드로푸란디카르복실레이트, 디알릴-2,5-테트라히드로푸란디카르복실레이트 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
상기-언급된 방법은 2종의 상이한 경로 (이하 변형 1 및 변형 2로 칭함)에 의한 화학식 II.5의 2,5-테트라히드로푸란디카르복실산 에스테르의 제조를 허용한다.
단계 a)에서의 사용에 적합한 C1-C3-알칸올의 예는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 및 그의 혼합물이다.
본 발명의 방법의 변형 1에서, 2,5-푸란디카르복실산 또는 단계 a)에서 수득된 디(C1-C3-알킬) 2,5-푸란디카르복실레이트를 적어도 1종의 알콜 Rc-OH 및, Rc 및 Rd가 상이한 경우에, 또한 적어도 1종의 알콜 Rd-OH와의 에스테르화 또는 에스테르교환에 적용하여 화학식 II.5a의 화합물을 수득하며, 이를 이어서 수소화하여 화학식 II.5의 화합물을 제공한다 (단계 c1)).
변형 2에서, 2,5-푸란디카르복실산 또는 단계 a)에서 수득된 2,5-디(C1-C3-알킬) 푸란디카르복실레이트를 먼저 수소화하여 2,5-테트라히드로푸란디카르복실산, 또는 각각 화학식 I.1b의 화합물을 제공하고 (단계 b2)), 이어서 수소화 생성물을 적어도 1종의 알콜 Rc-OH 및, Rc 및 Rd가 상이한 경우에, 또한 적어도 1종의 알콜 Rd-OH와 반응시켜 화학식 II.5의 화합물을 제공한다 (단계 c2)).
2,5-푸란디카르복실산 (FDCA) 또는 2,5-테트라히드로푸란디카르복실산을 화학식 II.5, II.5a, 및 II.5b의 상응하는 에스테르 화합물로 전환시키는데 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 통상적인 방법을 사용할 수 있다. 이들 중에는 C1-C3-알칸올 또는 알콜 Rc-OH, 및 각각 Rd-OH로부터 선택된 적어도 1종의 알콜 성분과 FDCA 또는 적합한 그의 유도체의 반응이 있다. 적합한 유도체의 예는 아실 할라이드 및 무수물이다. 바람직한 아실 할라이드는 아실 클로라이드이다. 사용될 수 있는 에스테르화 촉매는 이 목적에 통상적으로 사용되는 촉매, 예를 들어 무기 산, 예컨대 황산 및 인산; 유기 술폰산, 예컨대 메탄술폰산 및 p-톨루엔술폰산; 양쪽성 촉매, 특히 티타늄 화합물, 주석(IV) 화합물, 또는 지르코늄 화합물, 예를 들어 테트라알콕시티타늄 화합물, 예를 들어 테트라부톡시티타늄, 및 산화주석(IV)이다. 반응 동안 생성된 물은 통상적인 수단에 의해, 예를 들어 증류에 의해 제거될 수 있다. WO 02/038531은 a) 산 성분 또는 그의 무수물 및 알콜 성분으로 본질적으로 이루어진 혼합물을 반응 구역에서 에스테르화 촉매의 존재 하에 비점으로 가열하고, b) 알콜 및 물을 포함하는 증기를 분획화하여 알콜-풍부 분획 및 물-풍부 분획을 제공하고, c) 알콜-풍부 분획을 반응 구역으로 복귀시키고, 물-풍부 분획을 공정으로부터 배출하는 에스테르의 제조 방법을 기재한다. 사용된 에스테르화 촉매는 상기 언급된 촉매이다. 에스테르화 촉매의 유효량이 사용되고, 이는 산 성분 (또는 무수물) 및 알콜 성분 전체를 기준으로 하여, 통상적으로 0.05 내지 10% 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5% 중량% 범위이다. 에스테르화 공정의 수행의 다른 상세한 설명은 예로서 US 6,310,235, US 5,324,853, DE-A 2612355 (더웬트(Derwent) 초록 번호 DW 77-72638 Y) 또는 DE-A 1945359 (더웬트 초록 번호 DW 73-27151 U)에서 발견된다. 언급된 문헌 전체는 본원에 참조로서 포함된다.
에스테르화는 일반적으로 주위 압력에서 또는 감압 또는 승압에서 실시할 수 있다. 에스테르화는 주위 압력 또는 감압에서 수행되는 것이 바람직하다.
에스테르화는 임의의 첨가된 용매의 부재 하에 또는 유기 용매의 존재 하에 수행될 수 있다.
에스테르화가 용매의 존재 하에 수행되는 경우에, 사용된 유기 용매는 반응 조건 하에 불활성인 것이 바람직하다. 이들 중에는 예로서 지방족 탄화수소, 할로겐화 지방족 탄화수소, 및 방향족 및 치환된 방향족 탄화수소 및 에테르가 있다. 용매는 펜탄, 헥산, 헵탄, 리그로인, 페트롤 에테르, 시클로헥산, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 테트라클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 디부틸 에테르, THF, 디옥산, 및 그의 혼합물로부터 선택된 것이 바람직하다.
에스테르화는 통상적으로 50 내지 250℃의 온도 범위에서 수행된다.
에스테르화 촉매가 유기 산 또는 무기 산으로부터 선택된 것인 경우에, 에스테르화는 통상적으로 50 내지 160℃의 온도 범위에서 수행된다.
에스테르화 촉매가 양쪽성 촉매로부터 선택된 것인 경우에, 에스테르화는 통상적으로 100 내지 250℃의 온도 범위에서 수행된다.
에스테르화는 불활성 기체의 부재 하에 또는 존재 하에 실시할 수 있다.
관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 통상적인 방법은 또한 단계 b1) 및 c2)에 기재된, 상응하는 에스테르 화합물 II.5a, 및 각각 II.5를 제공하기 위한 디(C1-C3-알킬) 2,5-푸란디카르복실레이트, 및 각각 디(C1-C3-알킬) 2,5-테트라히드로푸란디카르복실레이트의 반응을 위해 사용될 수 있다. 이들 중에는 적합한 에스테르교환 촉매의 존재 하에서의 디(C1-C3)-알킬 에스테르와 적어도 1종의 C7-C12-알칸올 또는 그의 혼합물의 반응이 있다.
사용될 수 있는 에스테르교환 촉매는 에스테르교환 반응을 위해 통상적으로 사용되는 통상적인 촉매이며, 여기서 이들은 대부분 또한 에스테르화 반응에 사용된다. 이들 중에는 예로서 무기 산, 예컨대 황산 및 인산; 유기 술폰산, 예컨대 메탄술폰산 및 p-톨루엔술폰산; 및 주석(IV) 촉매의 군으로부터의 특정한 금속 촉매, 예를 들어 디알킬주석 디카르복실레이트, 예컨대 디부틸주석 디아세테이트, 트리알킬주석 알콕시드, 모노알킬주석 화합물, 예컨대 모노부틸이산화주석, 주석 염, 예컨대 아세트산주석, 또는 산화주석; 티타늄 촉매의 군으로부터의 특정한 금속 촉매: 단량체 및 중합체 티타네이트 및 티타늄 킬레이트, 예를 들어 테트라에틸 오르토티타네이트, 테트라프로필 오르토티타네이트, 테트라부틸 오르토티타네이트, 트리에탄올아민 티타네이트; 지르코늄 촉매의 군으로부터의 특정한 금속 촉매: 지르코네이트 및 지르코늄 킬레이트, 예를 들어 테트라프로필 지르코네이트, 테트라부틸 지르코네이트, 트리에탄올아민 지르코네이트; 및 또한 리튬 촉매, 예컨대 리튬 염, 리튬 알콕시드; 및 알루미늄(III) 아세틸아세토네이트, 크로뮴(III) 아세틸아세토네이트, 철(III) 아세틸아세토네이트, 코발트(II) 아세틸아세토네이트, 니켈(II) 아세틸아세토네이트, 및 아연(II) 아세틸아세토네이트가 있다.
사용된 에스테르교환 촉매의 양은 0.001 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 5 중량%이다. 반응 혼합물은 바람직하게는 반응 혼합물의 비점으로 가열되며, 반응 온도는 따라서 반응물에 따라 20℃ 내지 200℃이다.
에스테르교환은 주위 압력에서 또는 감압 또는 승압에서 실시할 수 있다. 에스테르교환은 0.001 내지 200 bar, 특히 0.01 내지 5 bar의 압력에서 수행하는 것이 바람직하다. 에스테르교환 반응의 평형을 이동시키기 위해, 에스테르교환 동안 제거되는 비교적 저비점의 알콜은 바람직하게는 증류에 의해 연속적으로 제거된다. 이 목적을 위해 필요한 증류 칼럼은 일반적으로 에스테르교환 반응기에 직접 연결되고, 상기 칼럼이 그에 직접 부착되는 것이 바람직하다. 복수의 에스테르교환 반응기가 직렬로 사용되는 경우에, 각각의 상기 반응기는 증류 칼럼을 가질 수 있거나, 또는 기화된 알콜 혼합물은 바람직하게는 1개 이상의 수집 라인에 의해 에스테르교환 반응기 캐스케이드의 최종 탱크로부터 증류 칼럼 내로 도입될 수 있다. 상기 증류에서 재생된 비교적 고비점의 알콜은 바람직하게는 에스테르교환으로 복귀된다.
에스테르교환은 첨가된 유기 용매의 부재 하게 또는 존재 하에 수행될 수 있다. 에스테르교환은 불활성 유기 용매의 존재 하에 수행되는 것이 바람직하다. 적합한 유기 용매는 에스테르화에 대해 상기 언급된 것들이다. 이들 중에는 구체적으로 톨루엔 및 THF가 있다.
에스테르교환은 바람직하게는 50 내지 200℃의 온도 범위에서 수행된다.
에스테르교환은 불활성 기체의 부재 하에 또는 존재 하에 실시할 수 있다.
본 발명의 단계 c1) 및 b2)에서 수행되는 푸란 고리의 이중 결합의 수소화를 위해 많은 공정 및 촉매가 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 이용가능하고, 이들은 예로서 또한 방향족 폴리카르복실산의 에스테르, 예를 들어 프탈레이트, 이소프탈레이트 및 테레프탈레이트의 수소화에도 사용된다. 예로서, WO 99/032427에 기재된 고리-수소화 공정이 적합하다. 이는 이중모드 세공 분포를 갖는 메조다공성 산화알루미늄 지지체 물질 상에 침착된, 원소 주기율표의 전이족 VIII의 적어도 1종의 금속, 예를 들어 백금, 로듐, 팔라듐, 코발트, 니켈, 또는 루테늄, 바람직하게는 루테늄을, 단독으로 또는 원소 주기율표의 전이족 I 또는 VII로부터의 적어도 1종의 금속, 예를 들어 구리 또는 루테늄과 함께 포함하는 촉매에 의한 50 내지 250℃에서 20 내지 300 bar의 압력에서의 수소화를 포함한다. 더욱이 WO 02/100536에 기재된 고리-수소화 공정이 적합하다. 이는 지지체로서의 무정형 이산화규소 상의 루테늄 촉매를 사용한 수소화를 포함한다. 다른 적합한 공정은 하기 문헌에 기재되어 있다: EP-A 1266882 - 키젤구어 촉매 상의 니켈/마그네슘 산화물의 사용, WO 03/029181 - 이산화규소 촉매 상의 니켈/아연의 사용, WO 03/029168 - Al2O3 촉매 상의 팔라듐/ZnO 및 α-Al2O3 촉매 상의 루테늄/ZnO의 사용, 또는 WO 04/09526 - 이산화티타늄 촉매 상의 루테늄의 사용. 다른 적합한 촉매는 마찬가지로 라니 촉매, 바람직하게는 라니 니켈이다. 이미 언급된 것과 함께 다른 적합한 지지체 물질은 예로서 이산화지르코늄 (ZrO2), 황산화 이산화지르코늄, 탄화텅스텐 (WC), 이산화티타늄 (TiO2), 황산화 탄소, 활성탄, 인산알루미늄, 알루미노실리케이트, 또는 인산화 산화알루미늄, 그렇지 않으면 그의 조합이다.
수소화는 수소화가능한 기를 갖는 유기 화합물의 수소화를 위한 공지된 수소화 공정과 유사하게 실시할 수 있다. 이를 위해, 액체 상 또는 기체 상 형태, 바람직하게는 액체 상 형태의 유기 화합물은 수소의 존재 하에 촉매와 접촉하게 된다. 액체 상은 예로서 촉매의 유동층 상으로 보내질 수 있거나 (유동 층 방법) 또는 촉매의 고정층 상으로 보내질 수 있다 (고정 층 방법).
수소화는 일반적으로 상승된 수소 압력 하에 실시한다. 2 내지 500 bar, 특히 10 내지 300 bar 범위의 수소 압력이 바람직하다.
수소화는 수소화 조건 하에 불활성인 유기 용매의 존재 하에 실시하는 것이 바람직하다. 적합한 용매는 에스테르화에 대해 상기 정의된 것이다. 구체적으로, 에테르, 예를 들어 THF, 또는 디알킬렌 글리콜 또는 그의 모노- 또는 디에테르, 예를 들어 글림이 사용된다.
수소화는 바람직하게는 20 내지 350℃, 특히 바람직하게는 50 내지 300℃ 범위의 온도에서 수행된다.
수소화에 사용된 수소의 양은 일반적으로 푸란 고리의 완전한 수소화를 위해 이론적으로 필요한 수소의 화학량론적 양의 1 내지 15배이다.
성분 C)
특정 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 성분 B)와 상이한 유기 용매 및 성분 B)와 상이한 유기 용매의 혼합물로부터 선택된 공용매 C)를 포함한다.
바람직하게는, 유기 반도체 A)는 적어도 0.1 mg/ml의, 20℃에서의 성분 B) 및 C)의 혼합물 중의 용해도를 갖는다.
바람직하게는, 유기 반도체 A)는 적어도 0.1 mg/ml의, 20℃에서의 성분 C) 단독 중의 용해도를 갖는다.
바람직하게는, 성분 B)는, 성분 B) 및 C)의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 100 중량%의 양, 바람직하게는 1 내지 100 중량%의 양, 보다 바람직하게는 10 내지 100 중량%의 양, 특히 50 내지 100 중량%의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 성분 C)는, 성분 B) 및 C)의 총 중량을 기준으로 하여, 0 내지 99.9 중량%의 양, 바람직하게는 0 내지 99 중량%의 양, 보다 바람직하게는 0 내지 90 중량%의 양, 특히 0 내지 50 중량%의 양으로 존재한다.
본 발명에 따른 조성물이 공용매 C)를 포함하는 경우에, 양은, 성분 B) 및 C)의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.1 내지 99.9 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 99 중량%, 특히 2 내지 90 중량%, 특별히 3 내지 50 중량%이다.
바람직하게는, 공용매 C)는 하기로부터 선택된다:
- 지방족, 시클로지방족 및 방향족 탄화수소,
- 방향족 에테르,
- 개방 쇄 지방족 에테르, 폴리에테르, 에테르 알콜 및 시클릭 에테르,
- 케톤,
- 에스테르,
- 지방족 및 시클로지방족 알콜,
- 벤젠계 알콜,
- 할로겐화 방향족 화합물,
- 티오페놀 및 알킬티오-치환된 벤젠,
- 5-, 6-, 또는 7-원 시클로헤테로알킬 기에 융합된 페닐 기를 포함하는 방향족 화합물,
- 5-원 헤테로아릴 화합물 및 벤조-융합된 5-원 헤테로아릴 화합물,
- 방향족 카르복실산,
- 방향족 알데히드,
- 트리플루오로메틸-치환된 벤젠 화합물,
- 시아노-치환된 또는 이소시아노-치환된 벤젠 화합물,
- 니트로-치환된 벤젠 화합물,
- 페닐 술폰,
- 6-원 헤테로아릴 화합물 및 벤조융합된 6-원 헤테로아릴 화합물,
- 5-원 헤테로아릴 화합물 및 벤조융합된 5-원 헤테로아릴 화합물,
- 비양성자성 극성 용매 및
- 그의 혼합물.
바람직한 지방족, 시클로지방족 및 방향족 탄화수소는 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, 리그로인, 데칼린, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, o-크실렌, m-크실렌, p-크실렌, 쿠멘, 1,2,3-트리메틸벤젠, 1,2,4-트리메틸벤젠, 1,3,5-트리메틸벤젠, 메시틸렌, 1-메틸 나프탈렌, 2-메틸나프탈렌, 1-에틸 나프탈렌, 2-에틸나프탈렌, 테트랄린, 인단, 인덴 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
바람직한 방향족 에테르는 아니솔 (메틸페닐에테르) 에톡시벤젠 (페네톨), 프로폭시벤젠, 이소프로폭시벤젠, 부톡시벤젠, 1-메톡시나프탈린, 2-메톡시나프탈린, 2-메틸아니솔, 3-메틸아니솔, 4-메틸아니솔, 2-에틸아니솔, 3-에틸아니솔, 4-에틸아니솔, 2,3-디메틸아니솔, 2,4-디메틸아니솔, 2,5-디메틸아니솔, 2,6-디메틸아니솔, 3,4-디메틸아니솔, 3,5-디메틸아니솔, 1,2-디메톡시벤젠 (베라트롤), 1,3-디메톡시벤젠, 1,4-디메톡시벤젠, 1-에톡시-4-메톡시벤젠, 1-에톡시-3-메톡시벤젠, 1-에톡시-2-메톡시벤젠, 1,2-디에톡시벤젠, 1,3-디에톡시벤젠, 1,4-디에톡시벤젠, 2,3-디메톡시톨루엔, 2,4-디메톡시톨루엔, 2,5-디메톡시톨루엔, 2,6-디메톡시톨루엔, 3,4-디메톡시톨루엔, 3,5-디메톡시톨루엔, 4-에톡시톨루엔, 3-에톡시톨루엔, 2-에톡시톨루엔, 1-에톡시-2-에틸벤젠, 1-에톡시-3-에틸벤젠, 1-에톡시-4-에틸벤젠, 1-(메톡시메톡시)벤젠, (2-메톡시에톡시)벤젠, (3-메톡시프로폭시)벤젠 및 그의 혼합물이다. 바람직한 공용매 C)는 아니솔이다.
바람직한 개방 쇄 지방족 에테르, 폴리에테르, 에테르 알콜 및 시클릭 에테르는 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 디이소프로필 에테르, 메틸 tert-부틸 에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디글림 (= 비스(2-메톡시에틸) 에테르), 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 1,4-디옥산, 모르폴린 및 그의 혼합물이다.
바람직한 케톤은 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 에틸 n-아밀 케톤, 디이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 펜탄-2,4-디온 (아세틸아세톤), 아세토페논, 2-아세틸톨루엔, 3-아세틸톨루엔, 4-아세틸톨루엔, 프로피오페논, 부티로페논, 발레로페논, 헥사노페논 및 그의 혼합물이다. 바람직한 공용매 C)는 아세틸아세톤, 아세토페논 및 그의 혼합물이다.
바람직한 에스테르는 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세토아세테이트, 프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, n-부틸 아세테이트, sec-부틸 아세테이트, tert-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 헥실 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 부티레이트, 에틸 락테이트, 디에틸 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 프로필렌 카르보네이트, 트리아세틴, 페닐 포르메이트, 페닐 아세테이트, o-크레졸 아세테이트, p-크레졸 아세테이트, m-크레졸 아세테이트, 2-메톡시페닐 아세테이트, 3-메톡시페닐 아세테이트, 및 4-메톡시페닐 아세테이트, 벤질 벤조에이트, 비스(2-에틸헥실) 아디페이트, 메틸 벤조에이트, 메틸 2-메틸벤조에이트, 메틸 3-메틸벤조에이트, 메틸 4-메틸벤조에이트, 헥실벤조에이트, 펜틸벤조에이트, 부틸벤조에이트, 프로필벤조에이트, 메틸 2-클로로벤조에이트, 메틸 3-클로로벤조에이트, 메틸 4-클로로벤조에이트, 메틸 4-플루오로벤조에이트, 메틸 3-플루오로벤조에이트, 메틸 2-플루오로벤조에이트, 에틸 벤조에이트, 에틸 2-메틸벤조에이트, 에틸 3-메틸벤조에이트, 에틸 4-메틸벤조에이트, 에틸 4-클로로벤조에이트, 에틸 3-클로로벤조에이트, 에틸 2-클로로벤조에이트, 에틸 2-플루오로벤조에이트, 에틸 3-플루오로벤조에이트, 에틸 4-플루오로벤조에이트, 메틸 4-브로모벤조에이트, 메틸 3-브로모벤조에이트, 메틸 2-브로모벤조에이트 및 그의 혼합물이다.
바람직한 지방족 및 시클로지방족 알콜은 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올 n-부탄올, sec.-부탄올, tert.-부탄올, n-펜탄올, 아밀 알콜 혼합물, n-헥산올, 시클로헥산올, 에탄디올, 프로판디올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 그의 혼합물이다.
바람직한 벤젠계 알콜에서 페닐 기는 히드록실 기로 직접 치환될 수 있거나, 또는 페닐 기는 알킬, 알콕시, 알킬티오, 또는 아미노 기로 치환될 수 있으며, 여기서 알킬, 알콕시, 알킬티오, 또는 아미노 기는 히드록실 기로 치환된다. 벤젠계 알콜의 예는 페놀; 크레졸 (o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸); 2-메톡시페놀, 3-메톡시페놀, 4-메톡시페놀, 4-아미노벤질알콜; 2-페녹시에탄올; 3-페녹시-1-프로판올; 4-페녹시-1-부탄올; 5-페녹시-1-헵탄올; 6-페녹시-1-헥산올; 2-(2-메틸페녹시)에탄-1-올; 2-(3-메틸페녹시)에탄-1-올; 2-(4-메틸페녹시)에탄-1-올; 페녹시메탄올; 1-페녹시에탄올, 1-페녹시프로판올, 1-페녹시부탄올, 2-(2-메톡시페녹시)에탄-1-올, 2-(3-메톡시페녹시)에탄-1-올; 2-(4-메톡시페녹시)에탄-1-올; 2-(2-메틸페녹시)에탄올, 2-(3-메틸페녹시)에탄올, 2-(4-메틸페녹시)에탄올, 2-(4-메톡시페녹시)에탄올, 2-(3-메톡시페녹시)에탄-1-올, 2-(2-메톡시페녹시)에탄-1-올 및 그의 혼합물을 포함한다.
바람직한 할로겐화 방향족 화합물은 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 4-클로로톨루엔, 3-클로로벤젠, 2-클로로톨루엔, 플루오로벤젠, 1,2-디플루오로벤젠, 1,3-디플루오로벤젠, 1,4-디플루오로벤젠, 1-클로로나프탈렌, 2-클로로나프탈렌, 1-플루오로나프탈렌, 2-플루오로나프탈렌, 2-클로로아니솔, 3-클로로아니솔, 4-클로로아니솔, 4-플루오로아니솔, 3-플루오로아니솔, 2-플루오로아니솔, 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
티오페놀의 예는 티오페놀, 2-티오크레졸, 3-티오크레졸, 4-티오크레졸, 2-에틸 티오페놀, 3-에틸 티오페놀, 4-에틸 티오페놀, 2,6-디메틸티오페놀, 2,5-디메틸티오페놀, 2,4-디메틸티오페놀, 2,3-디메틸티오페놀, 및 2-이소프로필티오페놀을 포함한다. 알킬티오-치환된 벤젠의 예는 티오아니솔, (에틸티오)벤젠, 2-메틸티오아니솔, 3-메틸 티오아니솔, 4-메틸 티오아니솔, 4-메톡시 티오아니솔, 3-메톡시 티오아니솔, 2-메톡시 티오아니솔을 포함한다.
5-, 6-, 또는 7-원 시클로헤테로알킬 기에 융합된 페닐 기를 포함하는 적합한 방향족 화합물은 인돌린 및 치환된 인돌린, 예컨대 7-메틸인돌린, 5-메틸인돌린, 및 6-메틸인돌린; 1,2,3,4-테트라히드로퀴놀린; 6-메틸-3,4-디히드로-2H-1-벤조피란; 벤조디옥솔 및 치환된 벤조디옥솔, 예컨대 1,3-벤조디옥솔, 2-메틸-1,3-벤조디옥솔, 2-에틸-1,3-벤조디옥솔, 5-히드록시-1,3-벤조디옥솔, 5-메틸-1,3-벤조디옥솔, 5-메톡시-1,3-벤조디옥솔, 5-메틸-1,3-벤조디옥솔, 5-에틸-1,3-벤조디옥솔, 4-히드록시-1,3-벤조디옥솔, 4-메틸-1,3-벤조디옥솔, 4-에틸-1,3-벤조디옥솔, 4-메톡시-1,3-벤조디옥솔, 2,2-디메틸-1,3-벤조디옥솔, 3,4-메틸렌디옥시톨루엔, 및 4-메틸-2H-1,3-벤조디옥솔; 디히드로벤조푸란 및 치환된 디히드로벤조푸란 예컨대 2,3-디히드로벤조푸란, 2,3-디히드로-2-메틸벤조푸란, 6-메틸-2,3-디히드로벤조푸란, 및 5-메틸-2,3-디히드로벤조푸란; 4H-크로멘, 크로만, 7-메틸크로만, 8-메틸크로만, 및 2,3-디히드로벤조[b]티오펜을 포함한다.
적합한 5-원 헤테로아릴 화합물 및 벤조-융합된 5-원 헤테로아릴 화합물은 티오펜, 2-메틸티오펜, 3-메틸티오펜, 푸란, 3-메틸푸란, 2-메틸푸란, 피롤, N-메틸피롤, N-에틸피롤, 1,2-디메틸-1H-피롤, 1,3-디메틸-1H-피롤, 2-메톡시푸란, 3-메톡시푸란, 3-메톡시티오펜, 2-메톡시티오펜, 2-메틸티오푸란, 3-메틸티오푸란, 3-메틸티오티오펜, 2-메틸티오티오펜, 2-N,N-디메틸아미노-티오펜, 3-메톡시-1-메틸-1H-피롤, 2-메톡시-1-메틸-1H-피롤, 벤조푸란, 6-메틸벤조푸란, 벤조티오펜, 및 6-메틸벤조티오펜이다.
적합한 방향족 카르복실산은 벤조산, o-톨루산, m-톨루산, p-톨루산, 4-클로로벤조산, 3-클로로벤조산, 2-클로로벤조산, 2-플루오로벤조산, 3-플루오로벤조산, 4-플루오로벤조산 및 그의 혼합물이다.
적합한 방향족 알데히드는 벤즈알데히드, 2-메틸벤즈알데히드, 3-메틸벤즈알데히드, 4-메틸벤즈알데히드, 4-에틸벤즈알데히드, 3-에틸벤즈알데히드, 2-에틸벤즈알데히드, 2-클로로벤즈알데히드, 3-클로로벤즈알데히드, 4-클로로벤즈알데히드, 4-플루오로벤즈알데히드, 3-플루오로벤즈알데히드, 2-플루오로벤즈알데히드, 2-브로모벤즈알데히드, 3-브로모벤즈알데히드, 및 4-브로모벤즈알데히드이다.
적합한 트리플루오로메틸-치환된 벤젠 화합물은 벤조트리플루오라이드, 2-메틸벤조트리플루오라이드, 3-메틸벤조트리플루오라이드, 4-메틸벤조트리플루오라이드, 4-클로로벤조트리플루오라이드, 3-클로로벤조트리플루오라이드, 2-클로로벤조트리플루오라이드, 2-플루오로벤조트리플루오라이드, 3-플루오로벤조트리플루오라이드, 4-플루오로벤조트리플루오라이드, 4-브로모벤조트리플루오라이드, 3-브로모벤조트리플루오라이드, 2-브로모벤조트리플루오라이드, 메틸 2-트리플루오로메틸벤조에이트, 메틸 3-트리플루오로메틸벤조에이트, 메틸 4-트리플루오로메틸벤조에이트, 에틸 2-트리플루오로메틸벤조에이트, 에틸 3-트리플루오로메틸벤조에이트, 에틸 4-트리플루오로메틸벤조에이트 및 그의 혼합물이다.
적합한 시아노-치환된 또는 이소시아노-치환된 벤젠 화합물은 벤조니트릴, 2-메틸벤젠카르보니트릴, 3-메틸벤젠카르보니트릴, 4-메틸벤젠카르보니트릴, 4-클로로벤조니트릴, 3-클로로벤조니트릴, 2-클로로벤조니트릴, 2-플루오로벤조니트릴, 3-플루오로벤조니트릴, 4-플루오로벤조니트릴, 페닐이소시아나이드, 2-톨릴이소시아나이드, 3-톨릴이소시아나이드, 4-톨릴이소시아나이드 및 그의 혼합물이다.
적합한 니트로-치환된 벤젠 화합물은 니트로벤젠, 2-니트로톨루엔, 3-니트로톨루엔, 4-니트로톨루엔, 1-클로로-4-니트로벤젠, 1-클로로-3-니트로벤젠, 1-클로로-2-니트로벤젠, 1-플루오로-2-니트로벤젠, 1-플루오로-3-니트로벤젠, 1-플루오로-4-니트로벤젠 및 그의 혼합물이다.
적합한 페닐 술폰은 메틸 페닐 술폰, 에틸 페닐 술폰, (프로판-1-술포닐)벤젠, 1-메탄술포닐-2-메틸-벤젠, 1-메탄술포닐-3-메틸-벤젠, 및 1-메탄술포닐-4-메틸-벤젠이다.
적합한 6-원 헤테로아릴 화합물 또는 벤조융합된 6-원 헤테로아릴 화합물은 피리딘, 2-메틸피리딘, 3-메틸피리딘, 4-메틸피리딘, 2-클로로피리딘, 3-클로로피리딘, 4-클로로피리딘, 4-플루오로피리딘, 3-플루오로피리딘, 2-플루오로피리딘, 2-브로모-피리딘, 3-브로모-피리딘, 4-브로모-피리딘, 4-(트리플루오로메틸)피리딘, 3-(트리플루오로메틸)피리딘, 2-(트리플루오로메틸)피리딘, 2-시아노피리딘, 3-시아노피리딘, 4-시아노피리딘, 4-니트로피리딘, 3-니트로피리딘, 2-니트로피리딘, 2-피콜린산 메틸 에스테르, 3-피콜린산 메틸 에스테르, 및 4-피콜린산 메틸 에스테르; 피라진 및 치환된 피라진, 예컨대 메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진, 2,3-디메틸피라진, 2,3,5,6-테트라메틸-피라진, 2-클로로피라진, 2,5-디클로로피라진, 2,6-디클로로피라진, 2,3-디클로로피라진, 2-플루오로피라진, (트리플루오로메틸)피라진, 2-피라진카르보니트릴, 2-니트로-피라진, 피라진-2-카르브알데히드, 1-피라진-2-일-에타논, 1-(피라진-2-일)프로판-1-온, 메틸피라진-2-카르복실레이트, 피라진 2-카르복실산 에틸 에스테르, 2-브로모피라진, 및 2-아이오도피라진; 피리다진 및 치환된 피리다진, 예컨대 3-메틸피리다진, 4-메틸피리다진, 4,5-디메틸피리다진, 3,6-디메틸피리다진, 3-클로로피리다진, 4-클로로피리다진, 피리다진-3-카르보니트릴, 4-피리다진카르보니트릴, 4-(트리플루오로메틸)피리다진, 3-(트리플루오로메틸)피리다진, 3-니트로피리다진, 피리다진-3-카르브알데히드, 피리다진-4-카르브알데히드, 1-(피리다진-4-일)에타논, 3-아세틸피리다진, 메틸피리다진-3-카르복실레이트, 및 메틸피리다진-4-카르복실레이트; 테트라진 및 치환된 테트라진, 예컨대 1,2,4,5-테트라진, 디메틸-1,2,4,5-테트라진, 및 3,6-디클로로-1,2,4,5-테트라진; 퀴놀린 및 치환된 퀴놀론, 예컨대 2-메틸퀴놀린, 3-메틸퀴놀린, 4-메틸퀴놀린, 5-메틸퀴놀린, 6-메틸퀴놀린, 7-메틸퀴놀린, 8-메틸퀴놀린, 2-클로로퀴놀린, 3-클로로퀴놀린, 4-클로로퀴놀린, 5-클로로퀴놀린, 6-클로로퀴놀린, 7-클로로퀴놀린, 8-클로로퀴놀린, 2-플루오로퀴놀린, 3-플루오로퀴놀린, 4-플루오로퀴놀린, 5-플루오로퀴놀린, 6-플루오로퀴놀린, 7-플루오로퀴놀린, 8-플루오로퀴놀린, 2-트리플루오로메틸 퀴놀린, 3-트리플루오로메틸 퀴놀린, 4-트리플루오로메틸 퀴놀린, 5-트리플루오로메틸 퀴놀린, 6-트리플루오로메틸 퀴놀린, 7-트리플루오로메틸 퀴놀린, 8-트리플루오로메틸 퀴놀린, 2-니트로퀴놀린, 3-니트로퀴놀린, 4-니트로퀴놀린, 5-니트로퀴놀린, 6-니트로퀴놀린, 7-니트로퀴놀린, 8-니트로퀴놀린, 2-아세틸퀴놀린, 3-아세틸퀴놀린, 4-아세틸퀴놀린, 5-아세틸퀴놀린, 6-아세틸퀴놀린, 7-아세틸퀴놀린, 8-아세틸퀴놀린, 2-시아노퀴놀린, 3-시아노퀴놀린, 4-시아노퀴놀린, 5-시아노퀴놀린, 6-시아노퀴놀린, 7-시아노퀴놀린, 8-시아노퀴놀린, 메틸 2-퀴놀린카르복실레이트, 메틸 3-퀴놀린카르복실레이트, 메틸 4-퀴놀린카르복실레이트, 메틸 5-퀴놀린카르복실레이트, 메틸 6-퀴놀린카르복실레이트, 메틸 7-퀴놀린카르복실레이트, 에틸 8-퀴놀린카르복실레이트, 에틸 2-퀴놀린카르복실레이트, 에틸 3-퀴놀린카르복실레이트, 에틸 4-퀴놀린카르복실레이트, 에틸 5 퀴놀린카르복실레이트, 에틸 6-퀴놀린카르복실레이트, 에틸 7-퀴놀린카르복실레이트, 에틸 8-퀴놀린카르복실레이트, 2-퀴놀린카르복스알데히드, 3-퀴놀린카르복스알데히드, 4-퀴놀린카르복스알데히드, 5-퀴놀린카르복스알데히드, 6-퀴놀린카르복스알데히드, 7-퀴놀린카르복스알데히드, 8-퀴놀린카르복스알데히드, 1-(2-퀴놀리닐)-에타논, 1-(3-퀴놀리닐)-에타논, 1-(4-퀴놀리닐)-에타논, 1-(5-퀴놀리닐)-에타논, 1-(6-퀴놀리닐)-에타논, 1-(7-퀴놀리닐)-에타논, 및 1-(8-퀴놀리닐)-에타논; 퀴녹살린 및 치환된 퀴녹살린, 예컨대 2-메틸퀴녹살린, 5-메틸퀴녹살린, 6-메틸퀴녹살린, 2-클로로퀴녹살린, 5-클로로퀴녹살린, 6-클로로퀴녹살린, 2-플루오로퀴녹살린, 5-플루오로퀴녹살린, 6-플루오로퀴녹살린, 2-시아노퀴녹살린, 5-시아노퀴녹살린, 6-시아노퀴녹살린, 2-니트로퀴녹살린, 5-니트로퀴녹살린, 6-니트로퀴녹살린, 2-트리플루오로메틸퀴녹살린, 5-트리플루오로메틸퀴녹살린, 6-트리플루오로메틸퀴녹살린, 메틸 2-퀴녹살린카르복실레이트, 메틸 5-퀴녹살린카르복실레이트, 메틸 6-퀴녹살린카르복실레이트, 에틸 2-퀴녹살린카르복실레이트, 에틸 5-퀴녹살린카르복실레이트, 에틸 6-퀴녹살린카르복실레이트 및 그의 혼합물이다.
적합한 5-원 헤테로아릴 화합물 및 벤조융합된 5-원 헤테로아릴 화합물은 티아졸, 2-메틸티아졸, 4-메틸티아졸, 5-메틸티아졸, 2-클로로티아졸, 4-클로로티아졸, 5-클로로티아졸, 2-플루오로티아졸, 4-플루오로티아졸, 5-플루오로티아졸, 2-시아노티아졸, 4-시아노티아졸, 5-시아노티아졸, 2-니트로티아졸, 4-니트로티아졸, 5-니트로티아졸, 메틸 1,3-티아졸-2-카르복실레이트, 메틸 1,3-티아졸-5-카르복실레이트, 메틸 1,3-티아졸-6-카르복실레이트, 에틸 1,3-티아졸-2-카르복실레이트, 에틸 1,3-티아졸-5-카르복실레이트, 에틸 1,3-티아졸-6-카르복실레이트, 2-트리플루오로메틸티아졸, 4-트리플루오로메틸티아졸, 및 5-트리플루오로메틸티아졸; 이미다졸 및 치환된 이미다졸, 예컨대 N-메틸 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 4-메틸이미다졸, 5-메틸이미다졸, 2-클로로이미다졸, 4-클로로이미다졸, 5-클로로이미다졸, 2-플루오로이미다졸, 4-플루오로이미다졸, 5-플루오로이미다졸, 2-시아노이미다졸, 4-시아노이미다졸, 5-시아노이미다졸, 2-니트로이미다졸, 4-니트로이미다졸, 5-니트로이미다졸, 메틸 이미다졸-2-카르복실레이트, 메틸 이미다졸-5-카르복실레이트, 메틸 이미다졸-5-카르복실레이트, 에틸 이미다졸-2-카르복실레이트, 에틸 이미다졸-4-카르복실레이트, 에틸 이미다졸-5-카르복실레이트, 2-트리플루오로메틸이미다졸, 4-트리플루오로메틸이미다졸, 5-트리플루오로메틸이미다졸, 2-메틸-N-메틸 이미다졸, 4-메틸-N-메틸 이미다졸, 5-메틸-N-메틸 이미다졸, 2-클로로-N-메틸 이미다졸, 4-클로로-N-메틸 이미다졸, 5-클로로-N-메틸 이미다졸, 2-플루오로-N-메틸 이미다졸, 4-플루오로-N-메틸 이미다졸, 5-플루오로-N-메틸 이미다졸, 2-시아노-N-메틸 이미다졸, 4-시아노-N-메틸 이미다졸, 5-시아노-N-메틸 이미다졸, 2-니트로-N-메틸 이미다졸, 4-니트로-N-메틸 이미다졸, 5-니트로-N-메틸 이미다졸, 메틸 N-메틸 이미다졸-2-카르복실레이트, 메틸 N-메틸 이미다졸-4-카르복실레이트, 메틸 N-메틸 이미다졸-5-카르복실레이트, 에틸 N-메틸 이미다졸-2-카르복실레이트, 에틸 N-메틸 이미다졸-4-카르복실레이트, 에틸 N-메틸 이미다졸-5-카르복실레이트, 2-트리플루오로메틸-N-메틸 이미다졸, 4-트리플루오로메틸-N-메틸 이미다졸, 및 5-트리플루오로메틸-N-메틸 이미다졸; 트리아졸 및 치환된 트리아졸 예컨대 4-메틸-1,2,3-트리아졸, 5-메틸-1,2,3-트리아졸, 4-클로로-1,2,3-트리아졸, 5-클로로-1,2,3-트리아졸, 4-플루오로-1,2,3-트리아졸, 5-플루오로-1,2,3-트리아졸, 4-시아노-1,2,3-트리아졸, 5-시아노-1,2,3-트리아졸, 4-니트로-1,2,3-트리아졸, 5-니트로-1,2,3-트리아졸, 메틸 1,2,3-트리아졸-4-카르복실레이트, 메틸 1,2,3-트리아졸-5-카르복실레이트, 에틸 1,2,3-트리아졸-4-카르복실레이트, 에틸 1,2,3-트리아졸-5-카르복실레이트, 4-트리플루오로메틸-1,2,3-트리아졸, 5-트리플루오로메틸-1,2,3-트리아졸, 4-메틸-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 5-메틸-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 4-클로로-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 5-클로로-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 4-플루오로-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 5-플루오로-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 4-시아노-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 5-시아노-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 4-니트로-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 5-니트로-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 메틸 N-메틸-1,2,3-트리아졸-4-카르복실레이트, 메틸 N-메틸-1,2,3-트리아졸-5-카르복실레이트, 에틸 N-메틸-1,2,3-트리아졸-4-카르복실레이트, 에틸 N-메틸-1,2,3-트리아졸-5-카르복실레이트, 4-트리플루오로메틸-N-메틸-1,2,3-트리아졸, 및 5-트리플루오로메틸-N-메틸-1,2,3-트리아졸; 테트라졸 및 치환된 테트라졸, 예컨대 N-메틸테트라졸, 5-메틸-테트라졸, 5-메틸-N-메틸-테트라졸, 5-클로로-테트라졸, 5-클로로-N-메틸-테트라졸, 5-플루오로-테트라졸, 5-플루오로-N-메틸-테트라졸, 5-니트로-테트라졸, 5-니트로-N-메틸-테트라졸, 5-시아노-테트라졸, 5-시아노-N-메틸-테트라졸, 5-트리플루오로메틸-테트라졸, 5-트리플루오로메틸-N-메틸-테트라졸, 메틸 1H-1,2,3,4-테트라졸-5-카르복실레이트, 에틸 1H-1,2,3,4-테트라졸-5-카르복실레이트, 메틸 1-메틸-1,2,3,4-테트라졸-5-카르복실레이트, 에틸 1-메틸-1,2,3,4-테트라졸-5-카르복실레이트, 테트라졸-5-카르복스알데히드, 1H-테트라졸-5-카르복스알데히드, 1-메틸-1-(1-메틸-1H-1,2,3,4-테트라졸-5-일)에탄-1-온, 1-(1H-1,2,3,4-테트라졸-5-일)에탄-1-온; 벤조티아졸 및 치환된 벤조티아졸, 예컨대 2-메틸-벤조티아졸, 4-메틸-벤조티아졸, 5-메틸-벤조티아졸, 6-메틸-벤조티아졸, 7-메틸-벤조티아졸, 2-플루오로-벤조티아졸, 4-플루오로-벤조티아졸, 5-플루오로-벤조티아졸, 6-플루오로-벤조티아졸, 7-플루오로-벤조티아졸, 2-클로로-벤조티아졸, 4-클로로-벤조티아졸, 5-클로로-벤조티아졸, 6-클로로-벤조티아졸, 7-클로로-벤조티아졸, 2-시아노-벤조티아졸, 4-시아노-벤조티아졸, 5-시아노-벤조티아졸, 6-시아노-벤조티아졸, 7-시아노-벤조티아졸, 2-니트로-벤조티아졸, 4-니트로-벤조티아졸, 5-니트로-벤조티아졸, 6-니트로-벤조티아졸, 7-니트로-벤조티아졸, 2-트리플루오로메틸-벤조티아졸, 4-트리플루오로메틸-벤조티아졸, 5-트리플루오로메틸-벤조티아졸, 6-트리플루오로메틸-벤조티아졸, 7-트리플루오로메틸-벤조티아졸, 2-벤조티아졸카르복실산 메틸 에스테르, 4-벤조티아졸카르복실산 메틸 에스테르, 5-벤조티아졸카르복실산 메틸 에스테르, 6-벤조티아졸카르복실산 메틸 에스테르, 7-벤조티아졸카르복실산 메틸 에스테르, 2-벤조티아졸카르복실산 에틸 에스테르, 4-벤조티아졸카르복실산 에틸 에스테르, 5-벤조티아졸카르복실산 에틸 에스테르, 6-벤조티아졸카르복실산 에틸 에스테르, 7-벤조티아졸카르복실산 에틸 에스테르, 벤조티아졸-2-카르브알데히드, 벤조티아졸-4-카르브알데히드, 벤조티아졸-5-카르브알데히드, 벤조티아졸-6-카르브알데히드, 벤조티아졸-7-카르브알데히드, 2-아세틸벤조티아졸, 4-아세틸벤조티아졸, 5-아세틸벤조티아졸, 6-아세틸벤조티아졸, 및 7-아세틸벤조티아졸, 3,4-디히드로나프탈렌-1(2H)-온, 8-메틸-3,4-디히드로나프탈렌-1(2H)-온, 7-메틸-3,4-디히드로나프탈렌-[(2H)-온, 6-메틸-3,4-디히드로나프탈렌-1(2H)-온, 5-메틸-3,4-디히드로나프탈렌-1(2H)-온, 2,3-디히드로-1H-인덴-1-온, 7-메틸-2,3-디히드로-1H-인덴-1-온, 6-메틸-2,3-디히드로-1H-인덴-1-온, 57-메틸-2,3-디히드로-1H-인덴-1-온, 4-메틸-2,3-디히드로-1H-인덴-1-온 및 그의 혼합물이다.
적합한 비양성자성 극성 용매는 아세토니트릴, 포름아미드, 디메틸포름아미드 (DMF), 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 (DMSO), N-메틸피롤리돈, (CH3)2SO, 디메틸 술폰, 술폴란, 시클릭 우레아, 예컨대 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논 (DMPU), 이미다졸리딘-2-온 및 그의 혼합물이다.
특정한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 점도-개질 첨가제를 함유한다. 적합한 점도-개질 첨가제는 유전 중합체 또는 반도체 중합체이다. 적합한 유전 중합체는 예를 들어 폴리스티렌, 폴리이미드, 플루오린화 폴리이미드, 폴리아릴렌 에테르, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리-2-비닐-나프탈렌 (P2VN) 등이다. 바람직한 점도-개질 첨가제는 폴리스티렌이다. 바람직하게는, 점도-개질 첨가제는 적어도 0.01 mg/ml, 바람직하게는 적어도 0.05 mg/ml의, 20℃에서의 성분 B) 중의 용해도를 갖는다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물은, 성분 B) 및 점도-개질 첨가제의 총 중량을 기준으로 하여, 점도-개질 첨가제를 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 20 중량%의 양으로 함유한다.
본 발명에 따른 조성물은 용액-가공에 의한 반도체 A)로부터의 다양한 물품, 구조, 또는 디바이스의 제조를 허용한다. 본원에 사용된 "용액-가공"은 스핀-코팅, 인쇄 (예를 들어, 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 패드 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 리소그래픽 인쇄, 매스-인쇄 등), 분무 코팅, 전기분무 코팅, 드롭 캐스팅, 딥 코팅, 슬롯 코팅 및 블레이드 코팅을 포함한 다양한 용액-상 공정을 지칭한다.
본 발명에 따른 조성물로부터 유리하게 제조될 수 있는 물품은 전자 디바이스, 광학 디바이스 및 광전자 디바이스이다. 그들은 유기 전계 효과 트랜지스터 (OFET) (예를 들어, 유기 박막 트랜지스터 (OTFT)), 유기 광기전 디바이스 (OPV), 광검출기, 유기 발광 디바이스 예컨대 유기 발광 다이오드 (OLED) 및 유기 발광 트랜지스터 (OLET), 상보성 금속 산화물 반도체 (CMOS), 상보성 인버터, 다이오드, 커패시터, 센서, D 플립-플롭, 정류기, 센서 및 링 오실레이터를 포함한다. 그러한 물품 모두는 본 발명에 따른 조성물로부터 침착된 반도체 구성요소 A)를 함유할 수 있다.
본 발명의 추가의 목적은
(a) 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은, A) 적어도 1종의 유기 반도체 및 B) 20℃ 및 1013 mbar에서 액체인 적어도 1종의 화합물을 포함하는 조성물을 제공하고,
(b) 단계 (a)에서 제공된 조성물을 기판의 표면 중 적어도 일부에 적용하여 기판 상에 적어도 1종의 유기 반도체의 침착을 허용하는 것
을 포함하는, 전자 디바이스, 광학 디바이스 또는 광전자 디바이스의 제조를 위한 방법이다.
침착 단계는 잉크젯 인쇄 및 다양한 접촉 인쇄 기술 (예를 들어, 스크린-인쇄, 그라비어 인쇄, 오프셋 인쇄, 패드 인쇄, 리소그래픽 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 및 미세접촉 인쇄)을 포함한 인쇄에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시양태에서, 침착 단계는 스핀 코팅, 드롭-캐스팅, 존 캐스팅, 슬롯-코팅, 딥 코팅, 블레이드 코팅, 또는 분무에 의해 수행될 수 있다.
바람직하게는, 단계 (b)에서, 단계 (a)에서 제공된 조성물의 기판의 표면 중 적어도 일부에의 적용은 인쇄에 의해 수행된다.
매우 다양한 기판이 본 발명의 방법에 사용될 수 있다. 기판은 본 발명의 방법의 공정 조건 하에 안정한 임의의 물질로 사실상 제조될 수 있다. 따라서, 기판은 유기 및 무기 물질 또는 복합 물질을 포함할 수 있다. 적합한 기판은 원칙적으로 이러한 목적을 위해 공지된 모든 물질이다. 적합한 기판은, 예를 들어, 산화물 물질, 금속, 반도체, 금속 합금, 반도체 합금, 중합체, 무기 고체, 종이 및 그의 조합을 포함한다.
적합한 기판은 바람직하게는 SiO2, 무기 유리, 석영, 세라믹, 비도핑 또는 도핑된 무기 반도체, 주기율표의 8, 9, 10 또는 11족의 금속 및 그의 금속 합금, 중합체 물질, 충전된 중합체 물질 및 그의 조합으로부터 선택된다.
바람직한 금속 및 금속 합금 기판은 Au, Ag, Cu 등을 포함한다. 바람직한 비도핑 또는 도핑된 무기 반도체는 Si, 도핑된 Si, Ge 및 도핑된 Ge이다. 바람직한 중합체 물질은 아크릴, 에폭시드, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 폴리이미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀, 폴리스티렌 단독중합체 및 공중합체, 폴리케톤, 폴리(옥시-1,4-페닐렌옥시-1,4-페닐렌카르보닐-1,4-페닐렌 (때때로 폴리(에테르 에테르 케톤) 또는 PEEK로 지칭됨), 폴리노르보르넨, 폴리페닐렌옥시드, 폴리(에틸렌 나프탈렌디카르복실레이트) (PEN), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET), 폴리(페닐렌 술피드) (PPS), 플루오로중합체, 폴리우레탄, 섬유-강화된 플라스틱 (FRP) 및 그의 조합으로부터 선택된다.
특히 바람직한 기판은 Si, SiO2, 유리, 석영, 세라믹 및 그의 조합으로부터 선택된다. 기판은 가요성 또는 비가요성일 수 있고, 목적하는 용도에 따라 곡면 또는 평면 기하구조를 가질 수 있다.
특정한 실시양태에서, 적어도 기판의 표면은 적어도 1종의 유전체를 포함하거나 이로 이루어진다. 적합한 유전체는 무기 유전 물질, 중합체 유전 물질 및 그의 조합으로부터 선택된다. 적합한 무기 유전 물질은 SiO2, Al2O3, ZrO2, HfO2, TaO5, WO3SiO3N4, RbBr, LiF, BaTiO3, PbTiO3, 및 그의 혼합물이다. 적합한 중합체 유전 물질은 폴리스티렌, 폴리-α-메틸스티렌, 폴리올레핀 (예컨대 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이소부텐), 폴리비닐카르바졸, 플루오린화 중합체 (예를 들어 시톱(Cytop), CYMM), 시아노풀루란, 폴리비닐페놀, 폴리-p-크실렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리(메틸 메타크릴레이트)/트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 공중합체 등 및 그의 조합이다. 구체적인 유전체는 "자기-조립 나노유전체", 즉 SiCl 관능기, 예를 들어 Cl3SiOSiCl3, Cl3Si-(CH2)6-SiCl3, Cl3Si-(CH2)12-SiCl3을 포함하는 단량체로부터 수득되고/거나 대기 수분에 의해 또는 용매로 희석된 물의 첨가에 의해 가교되는 중합체이다 (예를 들어, 문헌 [Facchetti Adv. Mat. 2005, 17, 1705-1725] 참조). 물 대신에, 히드록실-함유 중합체 예컨대 폴리비닐페놀 또는 폴리비닐 알콜 또는 비닐페놀과 스티렌의 공중합체가 가교 성분으로서 작용하는 것도 또한 가능하다. 적어도 1종의 추가의 중합체, 예를 들어 폴리스티렌이 가교 작업 동안 존재하는 것이 또한 가능하며, 이는 이어서 또한 가교된다 (파체티(Facchetti), 미국 특허 출원 2006/0202195 참조).
기판 및/또는 유전체의 표면은 성분 A)의 침착 전에 개질에 적용될 수 있다.
특정한 실시양태에서, 기판 및/또는 유전체의 표면은 화합물 A)의 침착 전에 개질에 적용되어 개질에 이용된 화합물의 자기-조립 단층 (SAM)을 생성한다.
추가의 개질에서, 기판의 단지 부분만이 자기 조립 단층 (SAM)으로 덮인다. 이론에 얽매이지는 않지만, 이는 화합물 A)의 형태학의 측부 구조화를 달성하는데 유리할 것이다.
화합물 A)의 침착 전에 기판 및/또는 유전체의 표면 개질은 예를 들어 반도체 물질에 결합하는 영역 및/또는 반도체 물질이 침착될 수 없는 영역을 형성하는 역할을 할 수 있다. 추가로, 기판 및/또는 유전체의 표면 개질은 수득된 반도체의 특성, 예를 들어 그의 전하 수송 이동도, 온/오프 비 등에 영향을 받을 수 있다.
표면 개질에 적합한 화합물은 하기이다:
- 실란, 예컨대 알킬트리클로로실란, 예를 들어 n-옥타데실트리클로로실란 (OTS); 트리알콕시실란 기를 갖는 화합물, 예를 들어 알킬트리알콕시실란, 예컨대 n-옥타데실트리메톡시실란, n-옥타데실트리에톡시실란, n-옥타데실트리(n-프로필)옥시실란, n-옥타데실트리(이소프로필)옥시실란; 트리알콕시아미노알킬실란, 예컨대 트리에톡시아미노프로필실란 및 N[(3-트리에톡시실릴)프로필]에틸렌디아민; 트리알콕시알킬 3-글리시딜 에테르 실란, 예컨대 트리에톡시프로필 3-글리시딜 에테르 실란; 트리알콕시알릴실란, 예컨대 알릴트리메톡시실란; 트리알콕시(이소시아네이토알킬)실란; 트리알콕시실릴(메트)아크릴로일옥시알칸 및 트리알콕시실릴(메트)아크릴아미도알칸, 예컨대 1-트리에톡시실릴-3-아크릴로일-옥시프로판,
- 포스폰산, 예를 들어 4-에톡시페닐포스폰산,
- 카르복실산,
- 히드록삼산,
- 아민,
- 포스핀,
- 황-포함 화합물, 특히 티올, 및
- 그의 혼합물.
표면 개질을 위한 화합물은 바람직하게는 알킬트리클로로실란, 알킬트리알콕시실란, 헥사알킬디실라잔, C8-C30-알킬티올, 메르캅토카르복실산, 메르캅토술폰산 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
특정한 실시양태에서, 표면 개질을 위한 화합물은 n-옥타데실트리클로로실란 (OTS), n-옥타데실트리메톡시실란, n-옥타데실트리에톡시실란, 헥사메틸디실라잔 (HMDS), 4-에톡시페닐포스폰산, 헥사데칸티올, 메르캅토아세트산, 3-메르캅토프로피온산, 메르캅토숙신산 및 3-메르캅토-1-프로판술폰산; 메르캅토아세트산, 3-메르캅토프로피온산, 메르캅토숙신산 및 3-메르캅토-1-프로판술폰산의 알칼리 금속 및 암모늄 염 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
많은 관능기로 기판의 표면을 개질하기 위해서, 이는 산 또는 염기로 활성화될 수 있다. 추가로, 기판의 표면은 산화, 전자 빔에 의한 조사에 의해 또는 플라즈마 처리에 의해 활성화될 수 있다. 추가로, 관능기를 포함하는 상기-언급된 기판은 기판의 표면에, 예를 들어 용액으로부터의 침착, 물리적 증착 (PVD) 또는 화학적 증착 (CVD)을 통해 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 유리하게는 유기 전계-효과 트랜지스터의 제작에 적합하다. 이는, 예를 들어, 집적 회로 (IC)의 제조에 사용될 수 있으며, 이에 대해 지금까지 통상적인 n-채널 MOSFET (금속 산화물 반도체 전계-효과 트랜지스터)가 사용된 바 있다. 이들은 그러면 예를 들어 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 정적 RAM 및 다른 디지털 논리 회로를 위한 CMOS-유사 반도체 유닛이다. 본 발명에 따른 조성물로부터 제조된 OFET는 디스플레이 (구체적으로 큰-표면적 및/또는 플렉서블 디스플레이), RFID 태그, 스마트 라벨 및 센서에 사용하기에 특히 적합하다.
본 발명의 교시의 한 측면은 본 발명에 따른 조성물로부터 제조된 반도체 구성요소를 혼입한 유기 전계-효과 트랜지스터의 제작에 관한 것이다. OFET는 일반적으로 게이트 전극 및 게이트 유전체를 포함한 적어도 1개의 게이트 구조를 갖는 기판, 소스 전극 및 드레인 전극, 및 소스 및 드레인 전극 및 게이트 유전체와 접촉하는 반도체 물질을 포함한다.
구체적 실시양태는 유기 전계-효과 트랜지스터의 패턴 (토포그래피)을 갖는 기판이며, 상기 각각의 트랜지스터는 하기를 포함한다:
- 기판 상에 배치된 유기 반도체;
- 전도성 채널의 전도성을 제어하기 위한 게이트 구조; 및
- 채널의 2개의 단부에서의 전도성 소스 및 드레인 전극.
완충 층으로서, 임의의 유전 물질, 예를 들어 무기 물질, 예컨대 LiF, AlOx, SiO2 또는 질화규소 또는 유기 물질 예컨대 폴리이미드 또는 폴리아크릴레이트, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA)가 적합하다.
추가의 구체적 실시양태는 유기 전계-효과 트랜지스터의 패턴을 가지며, 상기 각각의 트랜지스터는 집적 회로를 형성하거나 집적 회로의 일부이고, 상기 트랜지스터 중 적어도 일부는 본 발명에 따른 조성물로부터 제조된 유기 반도체의 침착에 의해 제조된 것인 기판이다.
적합한 기판은 상기 언급된 것들이다. 반도체 유닛을 위한 전형적인 기판은 매트릭스 (예를 들어 규소, 석영 또는 중합체 매트릭스) 및 임의로 유전 상부 층을 포함한다. 적합한 유전체는 상기 언급된 것들이며, 여기서 SiO2가 특히 바람직하다.
기판은 전극, 예컨대 OFET의 게이트, 드레인 및 소스 전극을 추가로 가질 수 있으며, 이는 통상적으로 기판 상에 편재되어 있다 (예를 들어 유전체 상의 비전도성 층에 침착 또는 포매됨). 기판은 전형적으로 유전 상부 층 (즉, 게이트 유전체) 아래에 배열된 OFET의 전도성 게이트 전극을 추가적으로 포함할 수 있다.
구체적 실시양태에서, 절연체 층 (게이트 절연 층)은 기판 표면의 적어도 일부 상에 존재한다. 절연체 층은, 바람직하게는 무기 절연체, 예컨대 SiO2, 질화규소 (Si3N4) 등 강유전성 절연체, 예컨대 Al2O3, Ta2O5, La2O5, TiO2, Y2O3 등, 유기 절연체 예컨대 폴리이미드, 벤조시클로부텐 (BCB), 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴레이트 등 및 그의 조합으로부터 선택된 적어도 1종의 절연체를 포함한다.
소스 및 드레인 전극에 적합한 물질은 원칙적으로는 전기 전도성 물질이다. 이들은 금속, 바람직하게는 주기율표의 6, 7, 8, 9, 10 또는 11족의 금속, 예컨대 Pd, Au, Ag, Cu, Al, Ni, Cr 등을 포함한다. 전도성 중합체, 예컨대 PEDOT (= 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)):PSS (= 폴리(스티렌술포네이트)), 폴리아닐린, 표면-개질된 금 등이 또한 적합하다. 바람직한 전기 전도성 물질은 10-3 옴 x 미터 미만, 바람직하게는 10-4 옴 x 미터 미만, 특히 10-6 또는 10-7 옴 x 미터 미만의 비저항을 갖는다.
구체적 실시양태에서, 드레인 및 소스 전극은 유기 반도체 물질 상에 적어도 부분적으로 존재한다. 기판이 반도체 물질 또는 IC에서 통상적으로 사용되는 바와 같은 추가의 구성요소, 예컨대 절연체, 저항기, 커패시터, 전도체 트랙 등을 포함할 수 있는 것으로 인지될 것이다.
전극은 통상적인 공정, 예컨대 증발 또는 스퍼터링, 리소그래픽 공정 또는 또 다른 구조화 공정, 예컨대 인쇄 기술에 의해 적용될 수 있다.
생성된 반도체 층은 일반적으로 소스/드레인 전극과 접촉하는 반도체 채널을 형성하기에 충분한 두께를 갖는다.
반도체 구성요소는 바람직하게는 기판 상에 0.5 내지 1000 nm, 보다 바람직하게는 1.5 내지 250 nm의 두께로 침착된다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 전계-효과 트랜지스터는 박막 트랜지스터 (TFT)이다. 통상적인 구성에서, 박막 트랜지스터는 기판 또는 완충 층 (완충 층은 기판의 일부임) 상에 배치된 게이트 전극, 그 위에 및 기판 상에 배치된 게이트 절연 층, 게이트 절연체 층 상에 배치된 반도체 층, 반도체 층 상의 옴 접촉 층, 및 옴 접촉 층 상의 소스 전극 및 드레인 전극을 갖는다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 A)의 적어도 1종의 화합물의 침착 전에, 기판의 표면은 상기 언급된 바와 같이 개질에 적용된다.
본 발명에 따른 조성물로부터 다양한 반도체 아키텍처, 예를 들어 상부 접촉부, 상부 게이트, 하부 접촉부, 하부 게이트, 또는 예를 들어 US 2004/0046182에 기재된 바와 같은 수직 구성, 예를 들어 VOFET (수직 유기 전계-효과 트랜지스터)도 또한 고려될 수 있다.
바람직한 반도체 아키텍처는 하기이다:
1. "하부 게이트 상부 접촉부"로 공지된, 기판, 유전체, 유기 반도체, 바람직하게는 게이트, 유전체, 유기 반도체, 소스 및 드레인;
2. "하부 게이트 하부 접촉부"로 공지된, 기판, 유전체, 유기 반도체, 바람직하게는 기판, 게이트, 유전체, 소스 및 드레인, 유기 반도체;
3. "상부 게이트 하부 접촉부"로 공지된, 기판, 유기 반도체, 유전체, 바람직하게는 기판, 소스 및 드레인, 유기 반도체, 유전체, 게이트;
4. "상부 게이트 상부 접촉부"로 공지된, 기판, 유기 반도체, 유전체, 바람직하게는 기판, 유기 반도체, 소스 및 드레인, 유전체, 게이트.
층 두께는, 예를 들어, 반도체에서 0.5 nm 내지 5 μm, 유전체에서 3 nm 내지 10 μm이고; 전극은, 예를 들어, 20 nm 내지 10 μm일 수 있다. OFET는 또한 조합되어 링 오실레이터 또는 인버터와 같은 다른 구성요소를 형성할 수 있다.
본 발명의 추가 측면은 n- 및/또는 p-반도체일 수 있는 복수의 반도체 구성요소를 포함하는 전자 구성요소의 제공이다. 이러한 구성요소의 예는 전계-효과 트랜지스터 (FET), 양극성 접합 트랜지스터 (BJT), 터널 다이오드, 컨버터, 발광 구성요소, 생물학적 및 화학적 검출기 또는 센서, 온도-의존성 검출기, 광검출기, 예컨대 편광-민감 광검출기, 게이트, AND, NAND, NOT, OR, TOR 및 NOR 게이트, 레지스터, 스위치, 타이머 유닛, 정적 또는 동적 스토어, 및 프로그래밍가능한 스위치를 포함한 다른 동적 또는 순차적, 논리적 또는 다른 디지털 구성요소이다.
구체적인 반도체 소자는 인버터이다. 디지털 논리에서, 인버터는 입력 신호를 역전시키는 게이트이다. 인버터는 또한 NOT 게이트로서 지칭된다. 실제 인버터 스위치는 입력 전류의 반대를 구성하는 출력 전류를 갖는다. 전형적인 값은, 예를 들어, TTL 스위치의 경우에 (0, +5V)이다. 디지털 인버터의 수행은 전압 전달 곡선 (VTC), 즉 출력 전류에 대한 입력 전류의 플롯을 재현한다. 이상적으로, 이는 단계적 함수이며, 실제 측정 곡선이 이러한 단계에 근접할수록 인버터는 보다 우수하다.
본 발명에 따른 조성물은 또한 유기 광기전장치 (OPV)에서 사용하기에 특히 적합하다. 본 발명의 교시의 한 측면은 유기 태양 전지, 예를 들어 여기 상태의 확산 (여기자 확산)을 특징으로 하는 태양 전지의 제작에 관한 것이다. 이 경우에, 이용되는 반도체 물질 중 하나 또는 둘 다는 여기 상태의 확산 (여기자 이동도)에 탁월하다. 유기 태양 전지는 일반적으로 층 구조를 갖고, 일반적으로 적어도 하기 층을 포함한다: 애노드, 광활성 층 및 캐소드. 이들 층은 일반적으로 이러한 목적을 위해 적합한 기판에 적용된다. 유기 태양 전지의 구조는 예를 들어, US 2005/0098726 및 US 2005/0224905에 기재되어 있다.
대표적인 유기 태양 전지는 적어도 1개의 캐소드 및 적어도 1개의 애노드를 갖는 기판, 및 반도체 물질을 포함하는 적어도 1개의 광활성 영역을 포함한다. 광활성 영역은, 각각 균질한 조성을 갖고 플랫 공여자-수용자 이종접합을 형성하는 2개의 층을 포함할 수 있다. 광활성 영역은 또한 혼합 층을 포함할 수 있고, 공여자-수용자 벌크 이종접합 형태로 공여자-수용자 이종접합을 형성할 수 있다.
유기 태양 전지에 적합한 기판은 상기 언급된 것, 예를 들어, 산화물 물질, 중합체 및 그의 조합이다. 바람직한 산화물 물질은 유리, 세라믹, SiO2, 석영 등으로부터 선택된다. 바람직한 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리올레핀 (예컨대 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌), 폴리에스테르, 플루오로중합체, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리알킬 (메트)아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드 및 혼합물 및 복합체로부터 선택된다.
적합한 전극 (캐소드, 애노드)은 원칙적으로 금속, 반도체, 금속 합금, 반도체 합금, 그의 나노와이어 및 그의 조합이다. 바람직한 금속은 주기율표 2, 8, 9, 10, 11 또는 13족의 것, 예를 들어 Pt, Au, Ag, Cu, Al, In, Mg 또는 Ca이다. 바람직한 반도체는, 예를 들어, 도핑된 Si, 도핑된 Ge, 산화인듐주석 (ITO), 플루오린화 산화주석 (FTO), 산화갈륨인듐주석 (GITO), 산화아연인듐주석 (ZITO), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리(스티렌술포네이트) (PEDOT-PSS) 등이다. 바람직한 금속 합금은, 예를 들어, Pt, Au, Ag, Cu 등을 기재로 하는 합금이다. 구체적 실시양태는 Mg/Ag 합금이다.
광을 향하는 전극 (정상 구조에서는 애노드, 역 구조에서는 캐소드)을 위해 사용되는 물질은 바람직하게는 입사광에 적어도 부분적으로 투명한 물질이다. 이는 바람직하게는 유리 및/또는 투명 중합체를 캐리어 물질로서 갖는 전극을 포함한다. 캐리어로서 적합한 투명 중합체는 상기 언급된 것, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다. 전기 접촉 접속은 일반적으로 금속 층 및/또는 투명 전도성 산화물 (TCO)에 의해 실시된다. 이들은 바람직하게는 ITO, 도핑된 ITO, FTO (플루오린 도핑된 산화주석), AZO (알루미늄 도핑된 산화주석), ZnO, TiO2, Ag, Au, Pt 또는 그래핀 또는 다층 그래핀 또는 탄소 나노튜브를 포함한다. 접촉 접속을 위해 ITO가 특히 바람직하다. 전기 접촉 접속을 위해, 전도성 중합체, 예를 들어 폴리-3,4-알킬렌디옥시티오펜, 예를 들어 폴리-3,4-에틸렌옥시티오펜 폴리(스티렌술포네이트) (PEDOT)를 사용하는 것이 또한 가능하다.
광을 향하는 전극은 단지 최소의 광 흡수를 일으키기에 충분히 얇으나 추출된 전하 캐리어의 우수한 전하 수송을 가능하게 하기에 충분히 두껍도록 구성된다. 전극 층 (캐리어 물질 없음)의 두께는 바람직하게는 20 내지 200 nm 범위 내이다.
구체적 실시양태에서, 광 반대쪽을 향하는 전극 (정상 구조에서는 캐소드, 역 구조에서는 애노드)을 위해 사용되는 물질은 입사광을 적어도 부분적으로 반사하는 물질이다. 이는 바람직하게는 Ag, Au, Al, Ca, Mg, In, 및 그의 혼합물의 금속 막을 포함한다. 바람직한 혼합물은 Mg/Al이다. 전극 층의 두께는 바람직하게는 20 내지 300 nm 범위 내이다.
광활성 영역은 유기 반도체 A)를 포함하는 적어도 1개의 층을 포함하거나 이로 이루어진다. 광활성 층 이외에도, 1개 이상의 추가의 층(들)이 있을 수 있다. 이들은, 예를 들어, 하기로부터 선택된다:
- 전자-전도 특성을 갖는 층 (전자 수송 층, ETL),
- 어떤 방사선도 흡수할 필요없는 정공-전도 물질을 포함하는 층 (정공 수송 층, HTL),
- 흡수하지 않아야 하는 여기자- 및 정공-차단 층 (예를 들어 EBL), 및
- 증폭 층.
이들 층에 적합한 물질은 이하에 상세히 기재된다.
적합한 여기자- 및 정공-차단 층은, 예를 들어, US 6,451,415에 기재되어 있다. 여기자-차단 층에 적합한 물질은, 예를 들어, 바토쿠프로인 (BCP), 4,4',4"-트리스[3-메틸페닐-N-페닐아미노]트리페닐아민 (m-MTDATA)이다.
태양 전지는 바람직하게는 적어도 하나의 광활성 공여자-수용자 이종접합을 포함한다. 유기 물질의 광학 여기는 여기자를 발생시킨다. 광전류를 일으키기 위해, 전자-정공 쌍은 전형적으로 2종의 상이한 접촉 물질들 사이의 공여자-수용자 계면에서 분리되어야 한다. 이러한 계면에서, 공여자 물질은 수용자 물질과 이종접합을 형성한다. 전하가 분리되지 않은 경우에, 이는 또한 "켄칭"으로서 공지된 공정에서 입사광보다 낮은 에너지의 광 방출에 의해 방사선적으로 또는 열 발생에 의해 비방사선적으로 재결합될 수 있다. 상기 공정 둘 다는 바람직하지 않다.
화학식 I의 적어도 1종의 화합물이 n-반도체 (전자 전도체, 수용자)로 사용되는 경우에, 이는 태양 전지의 ETM (전자 수송 물질)으로 이용된다. 이는 그러면 태양 전지의 HTM (정공 수송 물질)으로 이용되는 적절한 p-반도체 (전자 공여자 물질)와 결합될 수 있다. 정공-전도 물질은 바람직하게는 높은 이온화 에너지를 갖는 적어도 1종의 물질을 포함한다. 상기 물질은 유기 또는 무기 물질일 수 있다.
적합한 HTM은, 예를 들어, 하기이다:
N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-디메틸플루오렌,
N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-디페닐플루오렌,
N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-디페닐플루오렌,
N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-2,2-디메틸벤지딘,
N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-스피로비플루오렌,
2,2',7,7'-테트라키스(N,N-디페닐아미노)-9,9'-스피로비플루오렌,
N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘,
N,N'-비스(나프탈렌-2-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘,
N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘,
N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-디메틸플루오렌,
N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-스피로비플루오렌,
디-[4-(N,N-디톨릴-아미노)-페닐]시클로헥산,
2,2',7,7'-테트라(N,N-디-톨릴)아미노-스피로-비플루오렌,
9,9-비스[4-(N,N-비스-비페닐-4-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌,
2,2',7,7'-테트라키스[N-나프탈레닐(페닐)-아미노]-9,9-스피로비플루오렌,
2,7-비스[N,N-비스(9,9-스피로-비플루오렌-2-일)-아미노]-9,9-스피로비플루오렌,
2,2'-비스[N,N-비스(비페닐-4-일)아미노]-9,9-스피로비플루오렌,
N,N'-비스(페난트렌-9-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘,
N,N,N',N'-테트라-나프탈렌-2-일-벤지딘,
2,2'-비스(N,N-디-페닐-아미노)-9,9-스피로비플루오렌,
9,9-비스[4-(N,N-비스-나프탈렌-2-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌,
9,9-비스[4-(N,N'-비스-나프탈렌-2-일-N,N'-비스-페닐-아미노)페닐]-9H-플루오렌,
티타늄 옥시드 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌,
2,3,5,6-테트라플루오로-7,7,8,8,-테트라시아노-퀴노디메탄,
4,4',4''-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노)트리페닐아민,
4,4',4''-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐-아미노)트리페닐아민,
4,4',4''-트리스(N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노)트리페닐아민,
4,4',4''-트리스(N,N-디페닐-아미노)트리페닐아민,
피라지노[2,3-f][1,10]페난트롤린-2,3-디카르보니트릴,
N,N,N',N'-테트라키스(4-메톡시페닐)벤지딘,
2,7-비스[N,N-비스(4-메톡시-페닐)아미노]-9,9-스피로비플루오렌,
2,2'-비스[N,N-비스(4-메톡시-페닐)아미노]-9,9-스피로비플루오렌,
N,N'-디(나프탈렌-2-일)-N,N'-디페닐벤젠-1,4-디아민,
N,N'-디-페닐-N,N'-디-[4-(N,N-디-톨릴-아미노)페닐]벤지딘,
N,N'-디-페닐-N,N'-디-[4-(N,N-디-페닐-아미노)페닐]벤지딘.
중합체 정공 수송 물질의 예는 PEDOT (폴리 (3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리비닐카르바졸 (PVK), 폴리(N,N'-비스 (4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐) 벤지딘 (PTPD), 폴리아닐린 (PANI) 및 폴리 (3-헥실티오펜) (P3HT)이다.
제1 실시양태에서, 이종접합은 플랫 배위를 갖는다 (참조: 문헌 [Two layer organic photovoltaic cell, C. W. Tang, Appl. Phys. Lett., 48 (2), 183-185 (1986) 또는 N. Karl, A. Bauer, J. Holzaepfel, J. Marktanner, M. Moebus, F. Stoelzle, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 252, 243-258 (1994)].).
제2 바람직한 실시양태에서, 이종접합은 또한 상호침투 공여자-수용자 네트워크로서 지칭되는 벌크 (혼합) 이종접합으로서 구성된다. 벌크 이종접합을 갖는 유기 광기전 전지는, 예를 들어 문헌 [C. J. Brabec, N. S. Sariciftci, J. C. Hummelen, Adv. Funct. Mater., 11 (1), 15 (2001) 또는 J. Xue, B. P. Rand, S. Uchida and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 98, 124903 (2005)]에 기재되어 있다. 벌크 이종접합은 이하 상세히 논의된다.
본 발명에 따른 조성물은 MiM, pin, pn, Mip 또는 Min 구조를 갖는 전지에서의 광활성 물질의 제작을 위해 사용될 수 있다 (M = 금속, p = p-도핑된 유기 또는 무기 반도체, n = n-도핑된 유기 또는 무기 반도체, i = 유기 층의 고유 전도성 시스템; 예를 들어, 문헌 [J. Drechsel et al., Org. Electron., 5 (4), 175 (2004) 또는 Maennig et al., Appl. Phys. A 79, 1-14 (2004)] 참조).
본 발명에 따른 조성물은 또한 탠덤 전지에서의 광활성 물질의 제작을 위해 사용될 수 있다. 적합한 탠덤 전지는, 예를 들어, 문헌 [P. Peumans, A. Yakimov, S. R. Forrest, J. Appl. Phys., 93 (7), 3693-3723 (2003)]에 기재되어 있으며 (또한 US 4,461,922, US 6,198,091 및 US 6,198,092 참조), 이하에 상세히 기재된다.
본 발명에 따른 조성물은 또한 2개 또는 2개 초과의 적층된 MiM, pin, Mip 또는 Min 구조로 구성된 탠덤 전지에서의 광활성 물질의 제작을 위해 사용될 수 있다 (DE 103 13 232.5 및 문헌 [J. Drechsel et al., Thin Solid Films, 451452, 515-517 (2004)] 참조).
M, n, i 및 p 층의 층 두께는 전형적으로 10 내지 1000 nm, 보다 바람직하게는 10 내지 400 nm 범위 내이다. 태양 전지를 형성하는 다른 층은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 통상적인 공정에 의해 제조될 수 있다. 이들은 감압 하에서의 또는 불활성 기체 분위기에서의 증착, 레이저-절제 또는 용액 또는 분산액 가공 방법, 예컨대 스핀코팅, 나이프코팅, 캐스팅 방법, 분무 적용, 딥코팅 또는 인쇄 (예를 들어, 잉크젯, 플렉소그래픽, 오프셋, 그라비어; 요판, 나노각인인쇄)를 포함한다. 구체적 실시양태에서, 전체 태양 전지는 용액 가공에 의해 제조된다.
적합한 실시양태에서, 태양 전지는 플랫 이종접합 및 정상 구조를 갖는 개별 전지로서 존재한다. 구체적 실시양태에서, 전지는 하기 구조를 갖는다:
- 적어도 부분적으로 투명한 전도성 층 (상부 전극, 애노드) (11)
- 정공-전도 층 (12)
- 공여자 물질을 포함하는 층 (13)
- 수용자 물질을 포함하는 층 (14)
- 여기자-차단 및/또는 전자-전도 층 (15)
- 제2 전도성 층 (배면 전극, 캐소드) (16)
본질적으로 투명한 전도성 층 (11) (애노드)은, 상기 기재된 바와 같이, 캐리어, 예컨대 유리 또는 중합체 (예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 및 전도성 물질을 포함한다. 예는 ITO, 도핑된 ITO, FTO, ZnO, AZO 등을 포함한다. 애노드 물질은 예를 들어 UV 광, 오존, 산소 플라즈마, Br2 등을 사용한 표면 처리에 적용될 수 있다. 층 (11)은 최대 광 흡수를 가능하게 하기에 충분히 얇아야 하나, 또한 우수한 전하 수송을 보장하기에 충분히 두꺼워야 한다. 투명 전도성 층 (11)의 층 두께는 바람직하게는 20 내지 200 nm 범위 내이다.
정상 구조를 갖는 태양 전지는 임의로 정공-전도 층 (= 층 (12))을 갖는다. 이 층은 적어도 1종의 정공-전도 물질 (정공 수송 물질, HTM)을 포함한다. 정공-전도 특성을 갖는 층 (HTL)을 형성하기에 적합한 정공-전도 물질 (HTM)은 바람직하게는 높은 이온화 에너지를 갖는 적어도 1종의 물질을 포함한다. 이온화 에너지는 바람직하게는 적어도 5.0 eV, 보다 바람직하게는 적어도 5.5 eV이다. 물질은 유기 또는 무기 물질일 수 있다. 정공-전도 특성을 갖는 층에 사용하기에 적합한 유기 물질은 바람직하게는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리(스티렌술포네이트) (PEDOT-PSS), Ir-DPBIC (트리스-N,N'-디페닐벤즈이미다졸-2-일리덴이리듐(III)), N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-디페닐-4,4'-디아민 (α-NPD), 2,2',7,7'-테트라키스(N,N-디-p-메톡시페닐아민)-9,9'-스피로비플루오렌 (스피로-MeOTAD) 등 및 그의 혼합물로부터 선택된다. 유기 물질은, 원하는 경우에, 정공-전도 물질의 HOMO와 동일한 범위 내의 또는 그보다 낮은 LUMO를 갖는 p-도펀트로 도핑될 수 있다. 적합한 도펀트는, 예를 들어, 2,3,5,6-테트라플루오로-7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄 (F4TCNQ), WO3, MoO3 등이다. 정공-전도 특성을 갖는 층에 사용하기에 적합한 무기 물질은 바람직하게는 WO3, MoO3 등으로부터 선택된다.
존재하는 경우에, 정공-전도 특성을 갖는 층의 두께는 바람직하게는 5 내지 200 nm, 보다 바람직하게는 10 내지 100 nm 범위 내이다.
층 (13)은 적어도 1종의 공여자 물질을 포함한다. 층의 두께는 최대량의 광을 흡수하기에 충분하여야 하지만, 전하의 효과적인 소산을 가능하게 하기에 충분히 얇아야 한다. 층 (13)의 두께는 바람직하게는 5 nm 내지 1 μm, 보다 바람직하게는 5 내지 100 nm 범위 내이다.
층 (14)은 적어도 수용자 물질을 포함한다. 층의 두께는 최대량의 광을 흡수하기에 충분하여야 하지만, 전하의 효과적인 소산을 가능하게 하기에 충분히 얇아야 한다. 층 (14)의 두께는 바람직하게는 5 nm 내지 1 μm, 보다 바람직하게는 5 내지 80 nm 범위 내이다.
적합한 공여자 및 수용자 물질은 원칙적으로 유기 반도체이며, 여기서 적어도 1종은 본 발명에 따른 조성물로부터 침착된 반도체 A)이다.
정상 구조를 갖는 태양 전지는 임의로 여기자-차단 및/또는 전자-전도 층 (15) (EBL/ETL)를 포함한다. 여기자-차단 층에 적합한 물질은 일반적으로 층 (13) 및/또는 (14)의 물질보다 큰 밴드 갭을 갖는다. 이는 첫째로 여기자를 반사할 수 있고, 둘째로 층을 통한 우수한 전자 수송을 가능하게 한다. 층 (15)를 위한 물질은 유기 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 적합한 유기 물질은 바람직하게는 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 (BCP), 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 (Bphen), 1,3-비스[2-(2,2'-비피리딘-6-일)-1,3,4-옥사디아조-5-일]벤젠 (BPY-OXD) 등으로부터 선택된다. 유기 물질은, 원하는 경우에, 전자-전도 물질의 LUMO와 동일한 범위 내의 또는 그보다 낮은 HOMO를 갖는 n-도펀트로 도핑될 수 있다. 적합한 도펀트는, 예를 들어, Cs2CO3, 피로닌 B (PyB), 로다민 B, 코발토센 등이다. 전자-전도 특성을 갖는 층에 사용하기에 적합한 무기 물질은 바람직하게는 ZnO 등으로부터 선택된다. 존재하는 경우에, 층 (15)의 두께는 바람직하게는 5 내지 500 nm, 보다 바람직하게는 10 내지 100 nm 범위 내에 있다.
층 (16)은 캐소드이고, 바람직하게는 낮은 일 함수를 갖는 적어도 1종의 화합물, 보다 바람직하게는 Ag, Al, Mg, Ca 등과 같은 금속을 포함한다. 층 (16)의 두께는 바람직하게는 약 10 nm 내지 10 μm, 예를 들어 10 nm 내지 60 nm 범위 내에 있다.
추가의 적합한 실시양태에서, 본 발명의 태양 전지는 플랫 이종접합 및 역 구조를 갖는 개별 전지로서 존재한다.
구체적 실시양태에서, 전지는 하기 구조를 갖는다:
- 적어도 부분적으로 투명한 전도성 층 (캐소드) (11)
- 여기자-차단 및/또는 전자-전도 층 (12)
- 수용자 물질을 포함하는 층 (13)
- 공여자 물질을 포함하는 층 (14)
- 정공-전도 층 (15)
- 제2 전도성 층 (배면 전극, 애노드) (16)
층 (11) 내지 (16)에 대해 적합하고 바람직한 물질과 관련하여, 정상 구조를 갖는 태양 전지 내의 상응하는 층에 관한 상기 설명을 참조한다.
적합한 실시양태에서, 본 발명의 태양 전지는 탠덤 전지이다.
탠덤 전지는 2개 또는 2개 초과 (예를 들어, 3, 4, 5개 등의)의 하위전지로 이루어진다. 단일 하위전지, 하위전지 중 일부, 또는 모든 하위전지는 광활성 공여자-수용자 이종접합을 가질 수 있다. 각각의 공여자-수용자 이종접합은 플랫 이종접합의 형태 또는 벌크 이종접합의 형태일 수 있다. 본 발명에 따르면, 적어도 1개의 하위전지의 광활성 층은 본 발명에 따른 조성물로부터 제조된다. 탠덤 전지를 형성하는 하위전지는 병렬로 또는 직렬로 접속될 수 있다. 탠덤 전지를 형성하는 하위전지는 바람직하게는 직렬로 접속된다. 바람직하게는 각 경우에 개별 하위전지들 사이에 추가의 재결합 층이 존재한다. 개별 하위전지는 동일한 극성을 가지며, 즉 일반적으로 단지 정상 구조만을 갖는 전지 또는 단지 역 구조만을 갖는 전지가 서로 조합된다.
"하위전지"는 본원에서 캐소드 및 애노드가 없는 상기 정의된 바와 같은 전지를 지칭한다. 하위전지는, 예를 들어, 모두 광활성 층에 다형체 2를 갖거나 또는 반도체 물질들의 다른 조합, 예를 들어 C60과 아연 프탈로시아닌, C60과 올리고티오펜 (예컨대 DCV5T)을 가질 수 있다. 게다가, 개별 하위전지는 또한 염료-감응 태양 전지 또는 중합체 전지로서 구성될 수 있다.
화학식 I.a 및 I.b의 화합물 이외에도, 하기 반도체 물질이 유기 광기전장치에서 사용하기에 적합하다:
아센, 예컨대 안트라센, 테트라센, 펜타센 및 치환된 아센. 치환된 아센은 전자-주는 치환기 (예를 들어 알킬, 알콕시, 에스테르, 카르복실레이트 또는 티오알콕시), 전자-끄는 치환기 (예를 들어 할로겐, 니트로 또는 시아노) 및 그의 조합으로부터 선택된 적어도 1개의 치환기를 포함한다. 이들은 2,9-디알킬펜타센 및 2,10-디알킬펜타센, 2,10-디알콕시펜타센, 1,4,8,11-테트라알콕시펜타센 및 루브렌 (5,6,11,12-테트라페닐나프타센)을 포함한다. 적합한 치환된 펜타센은 US 2003/0100779 및 US 6,864,396에 기재되어 있다. 바람직한 아센은 루브렌 (5,6,11,12-테트라페닐나프타센)이다.
프탈로시아닌, 예컨대 헥사데카클로로프탈로시아닌 및 헥사데카플루오로프탈로시아닌, 금속-무함유 프탈로시아닌 및 2가 금속을 포함하는 프탈로시아닌, 특히 티타닐옥시, 바나딜옥시, 철, 구리, 아연의 것, 특히 구리 프탈로시아닌, 아연 프탈로시아닌 및 금속-무함유 프탈로시아닌, 구리 헥사데카클로로프탈로시아닌, 아연 헥사데카클로로프탈로시아닌, 금속-무함유 헥사데카클로로프탈로시아닌, 구리 헥사데카플루오로프탈로시아닌, 헥사데카플루오로프탈로시아닌 또는 금속-무함유 헥사데카플루오로프탈로시아닌.
포르피린, 예를 들어 5,10,15,20-테트라(3-피리딜)포르피린 (TpyP).
액정질 (LC) 물질, 예를 들어 헥사벤조코로넨 (HBC-PhC12) 또는 다른 코로넨, 코로넨디이미드, 또는 트리페닐렌, 예컨대 2,3,6,7,10,11-헥사헥실티오트리페닐렌 (HTT6) 또는 2,3,6,7,10,11-헥사키스(4-n-노닐페닐)트리페닐렌 (PTP9), 2,3,6,7,10,11-헥사키스(운데실옥시)트리페닐렌 (HAT11). 디스코틱인 LC가 특히 바람직하다.
티오펜, 올리고티오펜 및 그의 치환된 유도체. 적합한 올리고티오펜은 쿼터티오펜, 퀸퀘티오펜, 섹시티오펜, α,ω-디(C1-C8)알킬올리고티오펜 예컨대 α,ω-디헥실쿼터티오펜, α,ω-디헥실퀸퀘티오펜 및 α,ω-디헥실섹시티오펜, 폴리(알킬티오펜) 예컨대 폴리(3-헥실티오펜), 비스(디티에노티오펜), 안트라디티오펜 및 디알킬안트라디티오펜 예컨대 디헥실안트라디티오펜, 페닐렌-티오펜 (P-T) 올리고머 및 그의 유도체, 특히α,ω-알킬-치환된 페닐렌-티오펜 올리고머이다.
바람직한 티오펜, 올리고티오펜 및 그의 치환된 유도체는 폴리-3-헥실티오펜 (P3HT) 또는 α α'-비스(2,2-디시아노비닐)퀸-퀘티오펜 (DCV5T) 유형의 화합물, 폴리(3-(4-옥틸페닐)-2,2'-비티오펜) (PTOPT), 폴리(3-(4'-(1",4",7"-트리옥사옥틸)페닐)티오펜) (PEOPT), 폴리(3-(2'-메톡시-5'-옥틸페닐)티오펜) (POMeOPT), 폴리(3-옥틸티오펜) (P3OT), 피리딘-함유 중합체 예컨대 폴리(피리도피라진 비닐렌), 알킬 기로 개질된 폴리(피리도피라진 비닐렌) 예를 들어 EHH-PpyPz, PTPTB 공중합체, 폴리벤즈이미다조벤조페난트롤린 (BBL), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-비스-N,N'-(4-메톡시페닐)-비스-N,N'-페닐-1,4-페닐렌디아민) (PFMO); 문헌 [Brabec C., Adv. Mater., 2996, 18, 2884] 참조. (PCPDTBT) 폴리[2,6-(4,4-비스(2-에틸헥실)-4H-시클로펜타[2,1-b;3,4-b']-디티오펜)-4,7-(2,1,3-벤조티아디아졸)].
파라페닐렌비닐렌 및 파라페닐렌비닐렌-포함 올리고머 및 중합체, 예를 들어 폴리파라페닐렌비닐렌 (PPV), MEH-PPV (폴리(2-메톡시-5-(2'-에틸헥실옥시)-1,4-페닐렌비닐렌)), MDMO-PPV (폴리(2-메톡시-5-(3',7'-디메틸옥틸옥시)-1,4-페닐렌비닐렌)), 시아노-파라페닐렌비닐렌 (CN-PPV), 알콕시 기로 개질된 CN-PPV.
PPE-PPV 하이브리드 중합체 (페닐렌-에티닐렌/페닐렌-비닐렌 하이브리드 중합체).
폴리플루오렌 및 예를 들어 4,7-디티엔-2'-일-2,1,3-벤조티아디아졸과의 교호 폴리플루오렌 공중합체, 및 또한 폴리(9,9'-디옥틸플루오렌-co-벤조티아디아졸) (F8BT), 폴리(9,9'-디옥틸플루오렌-co-비스-N,N'-(4-부틸페닐)-비스-N,N'-페닐-1,4-페닐렌디아민) (PFB).
폴리카르바졸, 즉 카르바졸-포함 올리고머 및 중합체, 예컨대 (2,7) 및 (3,6).
폴리아닐린, 즉 아닐린-포함 올리고머 및 중합체.
트리아릴아민, 폴리트리아릴아민, 폴리시클로펜타디엔, 폴리피롤, 폴리푸란, 폴리실롤, 폴리포스폴, N,N'-비스-(3-메틸페닐)-N,N'-비스-(페닐)-벤지딘 (TPD), 4,4'-비스(카르바졸-9-일) 비페닐 (CBP), 2,2',7,7'-테트라키스-(N,N-디-p-메톡시페닐-아민)-9,9'-스피로비플루오렌 (스피로-MeOTAD).
풀러렌, 특히 C60 및 그의 유도체 예컨대 PCBM (= [6,6]-페닐-C61-부티르산 메틸 에스테르). 이러한 경우에, 풀러렌 유도체는 정공 전도체일 것이다.
아이오딘화구리 (I), 티오시안화구리(I).
p-n-혼합 물질, 즉 1종의 물질, 중합체 중의 공여자 및 수용자, C60 함유 블록 공중합체, 중합체, C60 아조 염료, 카로티노이드 유형, 포르피린 유형의 화합물 및 공여자/수용자 시스템으로서 퀴노이드 액정질 화합물을 포함하는 삼량체 혼합 물질, 문헌 [Kelly, S. Adv. Mater. 2006, 18, 1754]에 기재된 바와 같음.
본 발명의 교시의 한 측면은 상부 전극, 하부 전극, 전계발광 층 및 임의로 보조 층을 포함하며, 상기 전극 중 적어도 하나는 투명한 것인, 본 발명에 따른 조성물로부터 제조된 반도체 구성요소를 포함하는 전계발광 (EL) 배열체의 제작에 관한 것이다. EL 배열체는 전기 전압이 인가될 때 전류가 흐르면서 광을 방출하는 것을 특징으로 한다. 이러한 배열체는 오랫동안 산업 및 기술에서 발광 다이오드 (LED)로 공지된 바 있다. 양전하 (정공) 및 음전하 (전자)가 광을 방출하면서 결합되는 것 때문에 광이 방출된다. 본 출원의 관점에서, 용어 전계발광 배열체 및 유기 발광 다이오드 (OLED)는 동의어로 사용된다. 대체로, EL 배열체는 여러 층으로 구성된다. 그러한 층들 중 적어도 하나는 1종 이상의 유기 전하 수송 화합물을 함유한다. 층 구조는 원칙적으로 하기와 같다:
1. 캐리어, 기판
2. 베이스 전극 (애노드)
3. 정공-주입 층
4. 정공-수송 층
5. 발광 층
6. 전자-수송 층
7. 전자-주입 층
8. 상부 전극 (캐소드)
9. 접촉부
10. 커버링, 캡슐화재.
이 구조는 가장 일반적인 경우를 나타내며, 1개의 층이 여러 업무를 수행하도록 개별 층들이 생략됨으로써 단순화될 수 있다. 가장 간단한 경우에, EL 배열체는 사이에 유기 층이 배열된 2개의 전극으로 이루어지며, 이는 광의 방출을 포함한 모든 기능을 충족시킨다. 유기 발광 다이오드의 구조 및 그의 제조 방법은 원칙적으로, 예를 들어 WO 2005/019373으로부터 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. OLED의 개별 층에 적합한 물질은, 예를 들어, WO 00/70655에 개시되어 있다. 본원에서 이들 문헌의 개시내용을 참조한다. 원칙적으로, 본 발명에 따른 OLED는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. OLED는 적합한 기판 상에 개별 층의 연속 침착에 의해 제조될 수 있다. 적합한 실시양태에서, 모든 층은 용액 가공에 의해 제조된다. 대안적인 실시양태에서, 반도체 A)를 함유하지 않는 적어도 1개의 층은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 증기상 침착 기술에 의해 코팅될 수 있다.
투명 캐리어, 예컨대 유리 또는 플라스틱 필름 (예를 들어 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리술폰, 폴리이미드 호일)이 기판 1로서 적합하다. a) 금속 산화물, 예를 들어 산화인듐주석 (ITO), 산화주석 (NESA) 등 및 b) 반투명 금속 필름, 예를 들어 Au, Pt, Ag, Cu 등이 투명 전도 물질로서 적합하다.
적어도 1종의 반도체 A)는 전하 수송 물질 (전자 전도체)로서의 역할을 한다. 따라서, 하기 층: 전자-주입 층, 전자 수송 층 중 적어도 1종 또는 투명 전극의 일부가 본 발명에 따른 조성물로부터 제조된 반도체 구성요소에 혼입된다.
본 발명에 따른 EL 적용에서, 저분자량 물질 또는 올리고머 물질 뿐만 아니라 중합체 물질이 발광 층 5로서 사용될 수 있다. 상기 물질은 이들이 광발광성인 것을 특징으로 한다. 따라서, 적합한 물질은 예를 들어 올리고머를 형성하거나 중합체 내로 혼입되는 형광 염료 및 형광 생성물이다. 이러한 물질의 예는 쿠마린, 페릴렌, 안트라센, 페난트렌, 스틸벤, 디스티릴, 메틴 또는 금속 착물 예컨대 Alq3 (트리스(8-히드록시퀴놀리네이토)알루미늄) 등이다. 적합한 중합체는 임의로 치환된 페닐렌, 페닐렌 비닐렌, 또는 중합체 측쇄 또는 중합체 백본 내에 형광 분절을 갖는 중합체를 포함한다. 상세한 목록은 EP-A-532 798에 주어진다. 바람직하게는, 휘도를 증가시키기 위해, 전자-주입 층 또는 정공-주입 층 (3 및/또는 7)은 EL 배열체 내로 혼입될 수 있다. 전하 (정공 및/또는 전자)를 수송하는 다수의 유기 화합물이 문헌에 기재되어 있다. 주로 저분자량 물질이 사용되며, 이는 용액 가공에 적합하다. 물질의 부류 및 그의 용도의 포괄적 연구는 예를 들어 하기 공개에 주어진다: EP-A 387 715, US 4,539,507, US 4,720,432 및 US 4,769,292. 바람직한 물질은 OLED의 투명 전극에서 또한 사용될 수 있는 PEDOT (폴리-(3,4-에틸렌디옥시티오펜))이다.
본 발명에 따른 조성물의 사용의 결과로, 높은 효율을 갖는 OLED를 수득하는 것이 가능하다. 그러한 OLED는 전계발광이 유용한 모든 디바이스에서 사용될 수 있다. 적합한 디바이스는 바람직하게는 고정식 및 이동식 시각 디스플레이 유닛으로부터 선택된다. 고정식 시각 디스플레이 유닛은, 예를 들어, 컴퓨터, 텔레비전의 시각 디스플레이 유닛, 프린터, 주방용 기구 및 광고 패널, 조명 및 안내 패널에서의 시각 디스플레이 유닛이다. 이동식 시각 디스플레이 유닛은, 예를 들어, 휴대폰, 랩톱, 디지털 카메라, 차량, 및 버스 및 기차의 행선지 디스플레이의 시각 디스플레이 유닛이다. 더욱이, 본 발명에 따른 조성물은 역 구조를 갖는 OLED의 제작을 위해 사용될 수 있다. 역 OLED의 구조 및 그 안에 전형적으로 사용되는 물질은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다.
하기 도면 및 실시예는 본 발명을 예시하는 역할을 하고 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
하기 화합물 (A)를 사용하였다:
Figure 112017025636093-pct00048
화합물 B)로서 하기 프탈레이트를 이용하였다:
디메틸프탈레이트 (DMP)
디에틸프탈레이트 (DEP)
디알릴프탈레이트 (DAP)
디부틸프탈레이트 (DBP)
하기 유기 용매/공용매 C)를 사용하였다:
에틸아세테이트 (EthAc)
아세틸아세톤 (Acac)
[도면의 간단한 설명]
도 1a는 DMP로부터의 화합물 A1)의 드롭-캐스팅에 의해 수득된 결정질 유기 필름 (실시예 1.1)의 편광 광학 현미경사진을 나타낸다. 이미지의 좌측 하부에서의 흑색 막대는 50 μm의 거리를 나타낸다.
도 1b는 EthAc로부터의 화합물 A1)의 드롭-캐스팅에 의해 수득된 결정질 유기 필름 (비교 실시예 1.4)의 편광 광학 현미경사진을 나타낸다. 이미지의 좌측 하부에서의 흑색 막대는 50 μm의 거리를 나타낸다.
도 2a는 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 5)의 UGS = -20 V 내지 + 50 V와 UDS = 50 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 2b는 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 5)의 UDS = 0 V 내지 + 45V와 UGS = 15, 30, 45 및 60V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 3a는 DMP : Acac (1 : 9) 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 6)의 UGS = -30 V 내지 + 60 V와 UDS = 20 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 3b는 DMP : Acac (1 : 9) 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 6)의 UDS = 0 V 내지 + 20 V와 UGS = 15, 30, 45 및 60V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 4a는 Al2O3의 30 nm 절연 유전 층을 갖는 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 7)의 UGS = -2 V 내지 + 10 V와 UDS = 5 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 4b는 Al2O3의 30 nm 절연 유전 층을 갖는 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 7)의 UDS = 0 V 내지 + 10 V와 UGS = 5, 7.5 및 10 V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 5a는 4-에톡시페닐포스폰산으로의 표면 개질 후 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 8)의 UGS = +2 V 내지 + 15 V와 UDS = 10 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 5b는 4-에톡시페닐포스폰산으로의 표면 개질 후 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 8)의 UDS = 0 V 내지 + 10 V와 UGS = 9, 12 및 15 V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 6a는 기판으로서의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 포일 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 9)의 UGS = -20 V 내지 + 60 V와 UDS = 40 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 6b는 기판으로서의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 포일 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 9)의 UDS = 0 V 내지 + 60 V와 UGS = 15, 30, 45 및 60 V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 7a는 SiO2 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 잉크젯 인쇄에 의해 수득된 반도체 (실시예 10)의 UGS = -20 V 내지 + 50 V와 UDS = 50 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 7b는 SiO2 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 잉크젯 인쇄에 의해 수득된 반도체 (실시예 10)의 UDS = 0 V 내지 + 50 V와 UGS = 30, 40 및 50 V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 8a는 표면 개질 후 Al2O3 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 잉크젯 인쇄에 의해 수득된 반도체 (실시예 11)의 UGS = + 2 V 내지 + 15 V와 UDS = 10 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 8b는 표면 개질 후 Al2O3 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 잉크젯 인쇄에 의해 수득된 반도체 (실시예 11)의 UDS = 0 V 내지 + 10 V와 UGS = 12 및 15 V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 9a는 폴리(메틸 메타크릴레이트)/트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 하부 게이트 유전체를 사용하여 SiO2 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 12)의 UGS = -10 V 내지 + 50 V와 UDS = 40 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 9b는 폴리(메틸 메타크릴레이트)/트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 하부 게이트 유전체를 사용하여 SiO2 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 12)의 UDS = 0 V 내지 + 40 V와 UGS = 20, 30, 40 및 50 V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 10a는 Al2O3의 30 nm 절연 유전 층을 갖는 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A3)의 잉크젯 인쇄에 의해 수득된 반도체 (실시예 13)의 UGS = - 30 V 내지 + 60 V와 UDS = 50 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 10b는 Al2O3의 30 nm 절연 유전 층을 갖는 웨이퍼 상에 DMP 용액으로부터의 화합물 A3)의 잉크젯 인쇄에 의해 수득된 반도체 (실시예 13)의 UGS = - 30 V 내지 + 60 V와 UDS = 50 V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
도 11은 DMP : 톨루엔 (1 : 3)의 혼합물로부터의 화합물 A1)의 드롭-캐스팅에 의해 수득된 결정질 유기 필름 (실시예 25)의 편광 광학 현미경사진을 나타낸다.
도 12는 아세틸아세톤으로부터의 화합물 A1)의 드롭-캐스팅에 의해 수득된 결정질 유기 필름 (비교 실시예 26)의 편광 광학 현미경사진을 나타낸다.
도 13은 톨루엔으로부터의 화합물 A1)의 드롭-캐스팅에 의해 수득된 결정질 유기 필름 (비교 실시예 27)의 편광 광학 현미경사진을 나타낸다.
도 14a는 웨이퍼 상에 DMP:톨루엔 (1:3) 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 28)의 UGS = -2 V 내지 10 V와 UDS = 3 V에 대한 전달 특성을 나타낸다.
도 14b는 웨이퍼 상에 DMP:톨루엔 (1:3) 용액으로부터의 화합물 A4)의 드롭 캐스팅에 의해 수득된 반도체 (실시예 28)의 UDS = 0 V 내지 8 V와 UGS = 0, 2, 4, 6, 8, 및 10 V에 대한 출력 특성을 나타낸다.
실시예
I) 광학적 특징화
화합물 A)의 잘-배향된 유기 결정의 직접 성장을 위해, 60 내지 100℃ 및 주위 압력에서 마이크로피펫을 사용하여 화합물 A)를 함유하는 용액을 SiO2 기판 상에 두었다. 기판의 온도를 일정하게 유지하였다. 액체가 증발되기 시작함에 따라, 유기 반도체의 결정화가 일어났다. 결정질 필름의 형성을 위해, 코팅된 기판을 90℃에서 2시간 동안 유지하였다. 동일한 기술을 사용하여 OFET 내의 채널 영역 상에 유기 반도체 물질을 침착시킬 수 있었다. 본 발명의 방법을 사용하여 다양한 반도체 물질 A), 화합물 B) 및 임의로 공용매 C)에 의해 제조된 유기 층의 편광 현미경에 의해 촬영한 사진에서, 유기 층은 물질의 두께에 따라 상이한 색을 나타내었다. 편광 현미경 하에 관찰된 상이한 형태학은 일반적으로 층의 상이한 전기 특성과 상호연관되었다. 보다 큰 결정은 보다 적은 결정립과 연관되고, 이에 따라 - 특히 전하 캐리어 이동도 μ에 관한 한 - 개선된 전기적 특성을 일으키는 것으로 관찰되었다.
실시예 1: 반도체 A1)의 드롭-캐스팅
표 1에 따른 용매 중 A1) 0.1 중량% 용액을 SiO2 기판에 적용하고, 용매가 증발되도록 하였다. 프탈레이트 중 A1)의 용액의 제조를 위해, 반도체를 프탈레이트 중에서 80℃에서 60분 동안 교반하였다. 도 1a는 DMP로부터의 화합물 A1)의 드롭-캐스팅에 의해 수득된 결정질 유기 필름의 편광 광학 현미경사진을 나타내고, 도 1b는 EthAc로부터의 화합물 A1)의 드롭-캐스팅에 의해 수득된 필름의 현미경사진을 나타낸다. 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조성물로부터 수득된 결정은 현저히 보다 큰 결정질 영역을 나타내었다.
표 1
Figure 112017025636093-pct00049
+) 비교예, #)작은 다결정질 내지 무정형 분리된 응집체
실시예 2: 반도체 A2)의 드롭-캐스팅
표 1에 따른 용매 중 A2) 0.1 중량% 용액을 SiO2 기판에 적용하고, 용매가 증발되도록 하였다. 프탈레이트 중 A2)의 용액의 제조를 위해, 반도체를 프탈레이트 중에서 80℃에서 60분 동안 교반하였다. 편광 광학 현미경사진에서, 본 발명의 조성물로부터 수득된 결정은 현저히 보다 큰 결정질 영역을 나타내었다.
표 2
Figure 112017025636093-pct00050
+) 비교예, #)작은 다결정질 내지 무정형 분리된 응집체
실시예 3: 반도체 A3)의 드롭-캐스팅
표 1에 따른 용매 중 A3) 0.1 중량% 용액을 SiO2 기판에 적용하고, 용매가 증발되도록 하였다. 프탈레이트 중 A3)의 용액의 제조를 위해, 반도체를 프탈레이트 중에서 80℃에서 60분 동안 교반하였다. 편광 광학 현미경사진에서, 본 발명의 조성물로부터 수득된 결정은 현저히 보다 큰 결정질 영역을 나타내었다.
표 3
Figure 112017025636093-pct00051
+) 비교예, #)작은 다결정질 내지 무정형 분리된 응집체
실시예 4: 반도체 A4)의 드롭-캐스팅
표 1에 따른 용매 중 A4) 0.1 중량% 용액을 SiO2 기판에 적용하고, 용매가 증발되도록 하였다. 프탈레이트 중 A4)의 용액의 제조를 위해, 반도체를 프탈레이트 중에서 80℃에서 60분 동안 교반하였다. 편광 광학 현미경사진에서, 본 발명의 조성물로부터 수득된 결정은 현저히 보다 큰 결정질 영역을 나타내었다.
표 4
Figure 112017025636093-pct00052
+) 비교예, #)작은 다결정질 내지 무정형 분리된 응집체
II) OFET 디바이스의 제조 및 전기적 특징화
실시예 5: SiO2 웨이퍼 상의 DMP 용액으로부터의 A4)의 드롭-캐스팅
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 Si/SiO2 웨이퍼 (550 내지 600 μm 두께, 열적 산화된 규소의 100 nm 절연 유전 층)를 백 게이트 기판으로 사용하였다. 플로우 박스에서 용액 1 내지 10 μL를 60 내지 90℃에서 핫플레이트 상에서 웨이퍼 상에 침착시켰다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내에 포획된 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어(Umicore), 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200 μm의 채널 폭 (W) 및 100 μm의 채널 길이 (L)를 수득하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트(Agilent) 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 2a 및 2b에 도시하였다.
실시예 6: SiO2 웨이퍼 상의 DMP:Acac (1:9) 용액으로부터의 A4)의 드롭-캐스팅
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 및 아세틸아세톤의 1:9 혼합물 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 Si/SiO2 웨이퍼 (550 내지 600 μm 두께, 열적 산화된 규소의 100 nm 절연 유전 층)를 백 게이트 기판으로 사용하였다. 플로우 박스에서 용액 1 내지 10 μL를 60 내지 90℃에서 핫플레이트 상에서 웨이퍼 상에 침착시켰다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내에 포획된 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200 μm의 채널 폭 (W) 및 100 μm의 채널 길이 (L)를 수득하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 3a 및 3b에 도시하였다.
실시예 7: Al2O3 층 상의 DMP 용액으로부터의 A4)의 드롭-캐스팅
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 Si/SiO2 웨이퍼 (550 내지 600 μm 두께, Al2O3의 30 nm 절연 유전 층)를 백 게이트 기판으로 사용하였다. 플로우 박스에서 용액 1 내지 10 μL를 60 내지 90℃에서 핫플레이트 상에서 웨이퍼 상에 침착시켰다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내에 포획된 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200 μm의 채널 폭 (W) 및 100 μm의 채널 길이 (L)를 수득하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 4a 및 4b에 도시하였다.
실시예 8: 표면 개질 후 Al2O3 상의 DMP 용액으로부터의 A4)의 드롭-캐스팅
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 Si/SiO2 웨이퍼 (550 내지 600 μm 두께, Al2O3의 30 nm 절연 유전 층)를 백 게이트 기판으로 사용하였다. 물질 침착 전에, 표면 처리를 수행하였으며; 기판을 O2 플라즈마에 300초 동안 노출시켰다. 4-에톡시페닐포스폰산 (CAS 69387-02-6)을 이소프로판올 중에 2 mMol의 농도로 용해시키고 (전형적으로 4 mg/10 ml), 실온에서 20분 동안 교반하였다. 덮인 페트리 디쉬 내에서 기판을 용액 중에 1시간 동안 침지시켰다. 이소프로판올로의 후속 헹굼 및 N2 하에서의 건조 후, 기판을 핫플레이트 상에서 150℃에서 베이킹하였다. 플로우 박스에서 용액 1 내지 10 μL를 60 내지 90℃에서 핫플레이트 상에서 웨이퍼 상에 침착시켰다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내에 포획된 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200 μm의 채널 폭 (W) 및 100 μm의 채널 길이 (L)를 수득하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 5a 및 5b에 도시하였다.
실시예 9: PET 기판 상의 DMP 용액으로부터의 A4)의 드롭-캐스팅, PVCH/PMMA 상부 게이트를 사용한 하부-접촉 상부-게이트 전계 효과 트랜지스터의 제조
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 호일 (미츠비시 폴리에스테르 필름(Mitsubishi Polyester Film)으로부터의 호스타판(Hostaphan) 4600GN 175)을 기판으로 사용하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 500 μm의 채널 폭 (W) 및 50 μm의 채널 길이 (L)를 수득하였다. 플로우 박스에서 용액 1 내지 10 μL를 60 내지 90℃에서 핫플레이트 상에서 기판 상에 침착시켰다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 잔류 용매를 제거하였다. 폴리비닐시클로헥산 (PVCH) (시클로헥산 중 0.4 중량%)을 스핀-코팅하고 (4000 RPM, 30초), 5분 동안 90℃에서 건조시켰다. 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) (부틸아세테이트/에틸-락테이트 [4:6] 중 4 내지 7 중량%)를 스핀-코팅하고 (2000 RPM/60초), 120초 동안 90℃에서 건조시켰다. PVCH/PMMA 유전체 두께는 420 nm였다 (εr=4). 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 6a 및 6b에 도시하였다.
실시예 10: SiO2 웨이퍼 상의 DMP 용액으로부터의 A4)의 잉크젯 인쇄
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 Si/SiO2 웨이퍼 (550 내지 600 μm 두께, 열적 산화된 규소의 100 nm 절연 유전 층)를 백 게이트 기판으로 사용하였다. 잉크를 35℃에서의 노즐 및 실온에서의 인쇄 플레이트를 사용하여 20 μm의 액적 공간으로 디매트릭스(Dimatix) DMP2831 프린터로 인쇄하였다. 인쇄된 기판을 주위 공기에서 60℃에서 5시간 건조시킨 후, 진공 오븐에서 (약 5 mbar 압력) 110℃에서 1시간 동안 제2 건조 단계를 행하였다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내의 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200 μm의 채널 폭 (W) 및 100 μm의 채널 길이 (L)를 수득하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 7a 및 7b에 도시하였다.
실시예 11: 표면 개질 후 Al2O3 상의 DMP 용액으로부터의 A4)의 잉크젯 인쇄
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 Si/SiO2 웨이퍼 (550 내지 600 μm 두께, Al2O3의 30 nm 절연 유전 층)를 백 게이트 기판으로 사용하였다. 물질 침착 전에, 표면 처리를 수행하였으며; 기판을 O2 플라즈마에 300초 동안 노출시켰다. 4-에톡시페닐포스폰산 (CAS 69387-02-6)을 이소프로판올 중에 2 mMol의 농도로 용해시키고 (전형적으로 4 mg/10 ml), 실온에서 20분 동안 교반하였다. 덮인 페트리 디쉬 내에서 기판을 용액 중에 1시간 동안 침지시켰다. 이소프로판올로의 후속 헹굼 및 N2 하에서의 건조 후, 기판을 핫플레이트 상에서 150℃에서 베이킹하였다. 잉크를 35℃에서의 노즐 및 실온에서의 인쇄 플레이트를 사용하여 20 μm의 액적 공간으로 디매트릭스 DMP2831 프린터로 인쇄하였다. 인쇄된 기판을 주위 공기에서 60℃에서 5시간 건조시킨 후, 진공 오븐에서 (약 5 mbar 압력) 110℃에서 1시간 동안 제2 건조 단계를 행하였다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내에 포획된 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6E-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200μm/100μm의 전형적인 채널 W/L을 수득하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 8a 및 8b에 도시하였다.
실시예 12: 폴리(메틸 메타크릴레이트)/트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 하부-게이트 유전체를 사용한 SiO2 웨이퍼 상의 DMP 용액으로부터의 A4)의 드롭-캐스팅
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. UV-가교 중합체 유전체를 갖는 붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 Si/SiO2 웨이퍼 (550 내지 600 μm 두께, 열적 산화된 규소의 100 nm 절연 유전 층)를 백게이트 기판으로 사용하였다. 유전 특성을 하기 표에 요약하였다.
표 5
Figure 112017025636093-pct00053
εr = 상대 유전율 (유전 상수)
플로우 박스에서 용액 1 내지 10 μL를 60 내지 90℃에서 핫플레이트 상에서 웨이퍼 상에 침착시켰다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내에 포획된 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200μm/100μm의 전형적인 채널 W/L을 수득하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 수행하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 9a 및 9b에 도시하였다.
실시예 13: Al2O3 상의 DMP 용액으로부터의 A3)의 잉크젯 인쇄
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 Si/SiO2 웨이퍼 (550 내지 600 μm 두께, Al2O3의 30 nm 절연 유전 층)를 백 게이트 기판으로 사용하였다. 잉크를 35℃에서의 노즐 및 실온에서의 인쇄 플레이트를 사용하여 20 μm의 액적 공간으로 디매트릭스 DMP2831 프린터로 인쇄하였다. 인쇄된 기판을 주위 공기에서 60℃에서 5시간 건조시킨 후, 진공 오븐에서 (약 5 mbar 압력) 110℃에서 1시간 동안 제2 건조 단계를 행하였다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 70℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내에 포획된 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200 μm의 채널 폭 (W) 및 100 μm의 채널 길이 (L)를 수득하였다. 전기적 특징화를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 10a 및 10b에 도시하였다.
실시예 14 내지 20:
샘플 제조:
240 nm 열적 성장된 이산화규소로 코팅된 축퇴적으로 도핑된 실리콘 웨이퍼 (붕소로 과하게 p-도핑된 WRS 물질로부터의 웨이퍼, 550 - 600 μm 두께)를 기판으로 사용하였다. 이를 2분 산소 플라즈마 처리 (100W, 분당 20 표준 세제곱 센티미터 (sccm) 기체 유동)에 적용하고, 후속적으로 톨루엔 중 옥타데실트리클로로실란 (OTS)의 0.2 부피% 용액에 17분 동안 실온에서 침지시켰다. 후속적으로 샘플을 용액으로부터 제거하고, 톨루엔으로 헹구고, 30분 동안 90℃에서 베이킹하였다. 후속적으로 직경이 7.3 mm인 구멍을 포함하는 폴리디메틸실록산 (PDMS)의 0.5-1 mm 두께 층을 소수성 기판 상에 두고, 이를 후속적으로 공기 플라즈마에 의한 5분 처리에 적용하였다. 이 플라즈마는 무가공의, 보다 친수성 SiO2 표면을 노출시키는 PDMS 층의 구멍의 위치에서 소수성 단층을 연소 제거하였다.
반도체 분말 0.1 중량%를 DMP, DMP 및 톨루엔의 혼합물 또는 순수한 톨루엔 중에 용해시키고, 0.2 μm 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 필터를 통해 여과하였다. 기판을 핫플레이트 상에 두고 (톨루엔을 제외한 모든 용매의 경우 온도 70℃, 여기서 건조를 위해 30℃를 사용하였음), 유기 반도체 용액 1μL를 친수성 영역 상에 피펫에 의한 드롭 캐스팅에 의해 적용하였다. 용액이 건조되면 기판을 제거하였다. 수득된 결정질 반도체 물질을 편광 현미경 하에서 반사 모드로 시험하였다. 결과를 표 6에 제시하였다.
표 6: 시험된 반도체의 목록:
Figure 112017025636093-pct00054
DMP 및 DMP와 톨루엔의 혼합물로는 각 경우에 큰 영역의 얇은 연결된 결정을 갖는 우수한 반도체 물질을 수득하였다. 톨루엔을 용매로 사용한 경우에, 수득된 반도체 물질은 두꺼운 분리된 결정으로 이루어졌다.
실시예 21 내지 24:
폴리스티렌 (PS), 분자량 2,000,000 (알파 에이사(Alfa Aesar)로부터 입수함; PS-로트: K05Y052)을 각각의 용매 중에 실온에서 용해시키고, 모든 중합체가 용해될 때까지 교반하였다. 이어서, 유기 반도체 (A4) 0.1 중량%를 혼합물 중에 용해시켰다. 현미경검사 덮개 유리-슬라이드를 기판으로 사용하고, 먼저 아세톤으로 완전히 헹구었다. 모든 용액을 드롭 캐스팅에 의해 침착시키고, 건조를 핫플레이트 상에서 70℃에서 수행하였다. 수득된 결정질 반도체 물질을 편광 광학 현미경검사에 의해 시험하였다. 결과를 표 7에 제시하였다. 용매를 함유하는 모든 용매 혼합물로는, 본 발명의 관점에서 각 경우에 큰 영역의 얇은 연결된 결정을 갖는 우수한 반도체 물질이 수득되었다.
표 7: 시험된 용매 혼합물 및 용매-중합체 혼합물의 목록
Figure 112017025636093-pct00055
실시예 25 - 27 샘플 제조:
Al2O3로 코팅된 축퇴적으로 도핑된 실리콘 웨이퍼 (30nm 두께, 원자 층 침착을 통해 성장됨)를 산소 플라즈마에 의한 2분 처리 (100W, 20 sccm 기체 유동)에 적용하고, 후속적으로 이소프로판올 중 테트라데실 포스폰산 (TDPA) 1.5 mM 용액에 1시간 동안 실온에서 침지시켰다. 후속적으로 샘플을 용액으로부터 제거하고, 5분 동안 120℃에서 베이킹하였다. 이 절차는 22 mN/m의 표면 에너지를 갖는 Al2O3 표면 상에 소수성 자기-조립 단층 (SAM)을 수득하였다 (표면 에너지는 접촉각 측정을 통해 결정됨). 후속적으로 직경이 7.3 mm인 구멍을 포함하는 0.5-1 mm의 두께를 갖는 PDMS의 층을 소수성 기판 상에 두고, 이를 후속적으로 공기 플라즈마에 의한 5분 처리에 적용하였다. 이 플라즈마는 무가공의, 보다 친수성 Al2O3 표면을 노출시키는 PDMS 층의 구멍의 위치에서 소수성 단층을 연소 제거하였다. 이어서 기판의 생성된 플라즈마-처리된 친수성 영역을 TDPA SAM에 대해 상기 기재된 것과 동일한 방식으로 4-에톡시페닐포스폰산 (EPPA)으로 처리하였다. 이 공정은 원형 영역 내에 친수성 EPPA SAM을 수득하였으며, 이를 제2 플라즈마 처리 단계에 적용하였다. EPPA-처리된 영역의 표면 에너지는 36 mN/m인 것으로 결정되었다.
반도체 분말 0.1 중량%를 각각의 용매 중에 일정한 진탕 하에 1시간 동안 80℃에서 용해시켰다. 용액을 실온으로 냉각시킨 후, 이를 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. 용매 혼합물을 사용한 경우에, 먼저 반도체를 각각의 개별적 용매 중에 용해시키고, 80℃에서 1시간 동안 진탕에 적용하고, 여과하고, 후속적으로 각각의 용매 비에 이르기까지 혼합하였다. 유기 반도체 용액 1 μL를 친수성 EPPA 영역 상에 상승된 기판 온도 (70℃, 핫플레이트 상에 배치된 기판)에서 피펫으로 드롭 캐스팅하였다. 70℃에서 건조 수시간 내지 2일 후, 샘플을 진공 오븐으로 옮기고, 추가 3시간 동안 60℃ 내지 90℃로 가열하여 잔류 용매를 완전히 제거하였다. 광학 이미지를 편광 현미경 하에 반사 모드로 기록하였다.
실시예 25:
상기 언급된 샘플 제조 방법에 따라, 반도체 (A4)의 결정질 물질을 DMP 및 톨루엔의 용매 혼합물 (중량비 1:3)을 사용하여 제조하였다. 반도체 용액의 고형물 함량은 0.1 중량%였고, 건조를 핫플레이트 상에서 70℃에서 수행하였다. 도 11은 수득된 결정질 유기 필름의 편광 광학 현미경사진을 나타낸다. 본 발명에 따른 용매 혼합물로서의 DMP와 톨루엔의 조합은 큰 영역의 얇은 연결된 연속 결정을 갖는 반도체 물질에 이르렀다.
실시예 26 (비교예):
상기 언급된 샘플 제조 방법에 따라, 반도체 (A4)의 결정질 물질을 용매로서 아세틸아세톤을 사용하여 제조하였다. 반도체 용액의 고형물 함량은 0.1 중량%였고, 건조를 핫플레이트 상에서 70℃에서 수행하였다. 도 12는 수득된 결정질 유기 필름의 편광 광학 현미경사진을 나타낸다. 본 발명의 관점에서 용매 (B)가 아닌 용매의 사용은 두꺼운 분리된 결정을 갖는 반도체 물질에 이르렀다.
실시예 27 (비교예):
상기 언급된 샘플 제조 방법에 따라, 반도체 (A4)의 결정질 물질을 용매로서 톨루엔을 사용하여 제조하였다. 반도체 용액의 고형물 함량은 0.1 중량%였고, 건조를 핫플레이트 상에서 30℃에서 수행하였다. 도 13은 수득된 결정질 유기 필름의 편광 광학 현미경사진을 나타낸다. 본 발명의 관점에서 용매 (B)가 아닌 용매인 톨루엔 단독의 사용은 두꺼운 분리된 결정을 갖는 반도체 물질에 이르렀다.
실시예 28: 표면 개질 후 Al2O3 상의 DMP:톨루엔 (1:3) 혼합물로부터의 A4)의 드롭-캐스팅
반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 디메틸 프탈레이트 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 제2의 반도체 물질 A4) 0.1 중량% 용액을 톨루엔 중에 1시간 동안 80℃에서 용해시킴으로써 제조한 후, 추가 30분 동안 교반하였다. 2종의 용액을 1 (DMP) 대 3 (톨루엔)의 중량비로 혼합하였다. 합한 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하고, 0.2 μm PTFE 필터를 통해 여과하였다. Al2O3 (30nm 두께, 원자 층 침착을 통해 성장됨)로 코팅된 WRS 물질로부터의 실리콘 웨이퍼 (붕소로 과하게 p-도핑됨, 550 내지 600 μm 두께)를 산소 플라즈마 (100W, 20 sccm 기체 유동)로의 2분 처리에 적용하고, 후속적으로 이소프로판올 중 테트라데실 포스폰산 (TDPA)의 1.5 mM 용액에 실온에서 1시간 동안 침지시켰다. 후속적으로, 샘플을 용액으로부터 제거하고, 이소프로판올로 헹구고, 핫플레이트 상에서 5분 동안 120℃에서 베이킹하였다. 이 절차는 22 mN/m의 표면 에너지를 갖는 Al2O3 표면 상에 소수성 자기-조립 단층 (SAM)을 수득하였다 (표면 에너지는 물 접촉각 측정을 통해 결정됨). 후속적으로 직경이 8 mm인 구멍을 포함하는 PDMS의 0.5-1 mm 두께 층을 소수성 기판 상에 두고, 이를 후속적으로 공기 플라즈마 (100W, 20 sccm 기체 유동)에 의한 2분 처리에 적용하였다. 이 플라즈마는 무가공의, 보다 친수성 Al2O3 표면을 노출시키는 PDMS 층의 구멍의 위치에서 소수성 단층을 연소 제거하였다. 플로우 박스에서 용액 1 내지 10 μL를 70℃에서 핫플레이트 상에서 웨이퍼 상에 침착시켰다. 용매의 완전한 증발 후, 샘플을 1시간 동안 90℃에서 진공 오븐에 넣어 필름 내에 포획된 잔류 용매를 제거하였다. 금 접촉부 (유미코어, 99.99%)를 6 x 10-6 mbar의 기본 압력에서 캅톤 섀도우 마스크를 통해 열 증발에 의해 침착시켜 200 μm의 채널 폭 (W) 및 50 μm의 채널 길이 (L)를 수득하였다. 축퇴적으로 도핑된 실리콘 웨이퍼를 전기적 특징화를 위한 백 게이트 기판으로서 사용하였고, 이를 주위 조건 하에 어두운 상자 내에서 애질런트 4145C 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 수행하였다.
측정 결과를 각각 도 14a 및 14b에 도시하였다.

Claims (21)

  1. A) 화학식 I.a의 릴렌 화합물로부터 선택된 적어도 1종의 유기 반도체
    B) 화학식 II의 화합물로부터 선택된, 20℃ 및 1013 mbar에서 액체인 적어도 1종의 화합물을 포함하고,
    화학식 II의 화합물이 하기 파라미터 중 적어도 하나를 특징으로 하는 것인 조성물;
    - 15 내지 20 mPa1/2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 D),
    - 7 내지 12 mPa1/2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 P),
    - 3.5 내지 5.5 mPa1/2 범위의 한센 용해도 파라미터 (델타 H),
    - 적어도 100℃의 1013.25 mbar에서의 비점.
    Figure 112021103439827-pct00056

    여기서
    n은 1, 2, 3 또는 4이고,
    Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 수소 및 각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 알케닐, 알카디에닐, 알키닐, 시클로알킬, 비시클로알킬, 시클로알케닐, 헤테로시클로알킬, 아릴 및 헤테로아릴로부터 선택되고,
    Rn1, Rn2, Rn3 및 Rn4 라디칼은 서로 독립적으로 수소, F, Cl, Br, I, CN, 히드록시, 메르캅토, 니트로, 시아네이토, 티오시아네이토, 포르밀, 아실, 카르복시, 카르복실레이트, 알킬카르보닐옥시, 카르바모일, 알킬아미노카르보닐, 디알킬아미노카르보닐, 술포, 술포네이트, 술포아미노, 술파모일, 알킬술포닐, 아릴술포닐, 아미디노, NE1E2 (여기서 E1 및 E2는 각각 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴로부터 선택됨),
    각 경우에 비치환 또는 치환된 알킬, 알콕시, 알킬티오, (모노알킬)아미노, (디알킬)아미노, 시클로알킬, 시클로알콕시, 시클로알킬티오, (모노시클로알킬)아미노, (디시클로알킬)아미노, 헤테로시클로알킬, 헤테로시클로알콕시, 헤테로시클로알킬티오, (모노헤테로시클로알킬)아미노, (디헤테로시클로알킬)아미노, 아릴, 아릴옥시, 아릴티오, (모노아릴)아미노, (디아릴)아미노, 헤타릴, 헤타릴옥시, 헤타릴티오, (모노헤타릴)아미노 및 (디헤타릴)아미노로부터 선택되고,
    Figure 112021103439827-pct00061

    여기서
    A는 5- 내지 8-원 비치환 또는 치환된, 지방족 또는 방향족 카르보사이클 또는 헤테로사이클이고,
    X1 및 X2는 독립적으로 *-(C=O)-O-, *-(CH2)m-O- 또는 *-(CH2)m-O-(C=O)-로부터 선택되고, 여기서 *는 지방족 또는 방향족 카르보사이클 또는 헤테로사이클에 대한 연결 지점이고, m은 값 0, 1, 또는 2를 갖고;
    Rc 및 Rd는 독립적으로 비분지형 및 분지형 C1-C12-알킬 및 C2-C12-알케닐로부터 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 수소, 선형 C1-C30-알킬, 분지형 C3-C30-알킬, 퍼플루오로-C1-C30-알킬, 1H,1H-퍼플루오로-C2-C30-알킬, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-C3-C30-알킬, 화학식 G.1의 라디칼, 화학식 G.2의 라디칼 및 화학식 G.3의 라디칼로부터 선택된 것인 조성물.
    Figure 112021103439827-pct00062

    여기서
    #은 질소 원자에 대한 결합 부위를 나타내고,
    B는 존재하는 경우에, -O- 및 -S-로부터 선택된 1개 이상의 비인접 기가 개재될 수 있는 C1-C10-알킬렌 기이고,
    y는 0 또는 1이고,
    Rm은 서로 독립적으로 C1-C30-알킬, C1-C30-플루오로알킬, 플루오린, 염소, 브로민, NE3E4, 니트로 및 시아노로부터 선택되고, 여기서 E3 및 E4는 서로 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴 또는 헤타릴이고,
    Rn은 서로 독립적으로 C1-C30-알킬로부터 선택되고,
    x는 화학식 G.2 및 G.3에서 1, 2, 3, 4 또는 5이다.
  3. 제1항에 있어서, Ra 및 Rb는 화학식 III.1, III.2 및 III.3의 라디칼로부터 선택된 것인 조성물.
    Figure 112021103439827-pct00063

    여기서
    #은 결합 부위이고,
    화학식 III.1에서 Re 및 Rf는 독립적으로 C1- 내지 C27-알킬로부터 선택되고, 여기서 Re 및 Rf 라디칼의 탄소 원자의 합은 2 내지 28의 정수이고,
    화학식 III.2에서 Rg 및 Rh는 독립적으로 C1- 내지 C28-알킬로부터 선택되고, 여기서 Rg 및 Rh 라디칼의 탄소 원자의 합은 2 내지 29의 정수이고,
    화학식 III.3에서 Ri, Rk 및 Rl은 독립적으로 C1- 내지 C27-알킬로부터 선택되고, 여기서 Ri, Rk 및 Rl 라디칼의 탄소 원자의 합은 3 내지 29의 정수이다.
  4. 제1항에 있어서, Ra 및 Rb는 동일한 의미를 갖는 것인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 성분 A)는 화학식 I.a1의 화합물로부터 선택된 것인 조성물,
    Figure 112021103439827-pct00064

    여기서
    Ra 및 Rb는 제1항에서와 같이 정의되고,
    R12 및 R23은 독립적으로 F, Cl, Br, CN으로부터 선택되고,
    R11, R13, R14, R21, R22 및 R24는 수소이다.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 화학식 II의 화합물은 화학식 II.1, II.2, II.3, II.4 및 II.5의 화합물로부터 선택된 것인 조성물.
    Figure 112021103439827-pct00065

    여기서
    X1 및 X2는 독립적으로 *-(C=O)-O-, *-(CH2)m-O- 또는 *-(CH2)m-O-(C=O)-로부터 선택되고, 여기서 *는 지방족 또는 방향족 카르보사이클 또는 헤테로사이클에 대한 연결 지점이고, m은 값 0, 1, 또는 2를 갖고;
    Rc 및 Rd는 독립적으로 비분지형 및 분지형 C1-C12-알킬 및 C2-C12-알케닐로부터 선택된다.
  8. 제7항에 있어서, 화학식 II, II.1, II.2, II.3, II.4 및 II.5의 화합물에서 Rc 및 Rd는 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec.-부틸, tert.-부틸, 이소부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, 2-에틸헥실, n-노닐, 이소노닐, 이소데실, 2-프로필헵틸, n-운데실 및 이소운데실로부터 선택된 것인 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 화학식 II, II.1, II.2, II.3, II.4 및 II.5의 화합물에서 기 X1 및 X2는 둘 다 *-(C=O)-O-인 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 화학식 II의 화합물이 디메틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디(n-프로필)프탈레이트, 디(n-부틸)프탈레이트, 디알릴프탈레이트 및 그의 혼합물로부터 선택된 것인 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 유기 반도체 A)가 적어도 0.01 mg/ml, 20℃에서의 성분 B) 중의 용해도를 갖는 것인 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 성분 B)와 상이한 유기 용매 및 성분 B)와 상이한 유기 용매의 혼합물로부터 선택된 공용매 C)를 포함하는 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 공용매 C)가 하기로부터 선택된 것인 조성물:
    - 지방족, 시클로지방족 및 방향족 탄화수소,
    - 방향족 에테르,
    - 개방 쇄 지방족 에테르, 폴리에테르, 에테르 알콜 및 시클릭 에테르,
    - 케톤
    - 에스테르,
    - 지방족 및 시클로지방족 알콜,
    - 벤젠계 알콜,
    - 할로겐화 방향족 화합물,
    - 티오페놀 및 알킬티오-치환된 벤젠,
    - 5-, 6-, 또는 7-원 시클로헤테로알킬 기에 융합된 페닐 기를 포함하는 방향족 화합물,
    - 5-원 헤테로아릴 화합물 및 벤조-융합된 5-원 헤테로아릴 화합물,
    - 방향족 카르복실산,
    - 방향족 알데히드,
    - 트리플루오로메틸-치환된 벤젠 화합물,
    - 시아노-치환된 또는 이소시아노-치환된 벤젠 화합물,
    - 니트로-치환된 벤젠 화합물,
    - 페닐 술폰,
    - 6-원 헤테로아릴 화합물 및 벤조융합된 6-원 헤테로아릴 화합물,
    - 5-원 헤테로아릴 화합물 및 벤조융합된 5-원 헤테로아릴 화합물,
    - 비양성자성 극성 용매 및
    - 그의 혼합물.
  14. 제12항에 있어서, 유기 반도체 A)가 적어도 0.01 mg/ml의, 20℃에서의 성분 B) 및 C)의 혼합물 중의 용해도를 갖는 것인 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 유전 중합체 또는 반도체 중합체로부터 선택된 점도-개질 첨가제를 함유하는 조성물.
  16. 제1항에 있어서, 유기 전자장치 또는 유기 광기전장치에서의 반도체 물질의 제조용인 조성물.
  17. (a) 제1항에 정의된 바와 같은, A) 적어도 1종의 유기 반도체 및 B) 20℃ 및 1013 mbar에서 액체인 적어도 1종의 화합물을 포함하는 조성물을 제공하고,
    (b) 단계 (a)에서 제공된 조성물을 기판의 표면 중 적어도 일부에 적용하여 기판 상에 적어도 1종의 유기 반도체의 침착을 허용하는 것을 포함하는, 전자 디바이스, 광학 디바이스, 광전자 디바이스 또는 센서의 제조를 위한 방법.
  18. 제17항에 있어서, 단계 (b)에서, 단계 (a)에서 제공된 조성물의 기판의 표면 중 적어도 일부에의 적용을 인쇄에 의해 수행하는 것인 방법.
  19. 제17항에 있어서, 단계 (a)에서 제공된 반도체 조성물의 적용을 위해 이용된 기판의 표면이 유전체로 코팅된 것인 방법.
  20. 제17항에 있어서, 기판의 표면, 또는 존재하는 경우에, 기판 상의 유전체 코팅을, 단계 (a)에서 제공된 반도체 조성물의 적용 전에 표면 개질에 적용하고, 여기서 표면 개질을 위해 사용된 화합물은 실란, 포스폰산, 카르복실산, 히드록삼산, 아민, 포스핀, 황-포함 화합물 및 그의 혼합물로부터 선택된 것인 방법.
  21. 제17항에 있어서, 디바이스가 유기 전계-효과 트랜지스터, 전계발광 배열체, 유기 태양 전지 및 광검출기로부터 선택된 것인 방법.
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